近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所黄青课题组研究了组蛋白乙酰化（一种细胞表观遗传修饰）对细胞辐射敏感性的影响和机制，相关研究结果发表在辐射研究的重要期刊Radiation Research上（文章题目：Low Dose of Trichostatin A Improves Radiation Resistance by Activating Akt/Nrf2-Dependent Antioxidation Pathway in Cancer Cells，DOI: 10.1667/RADE-20-00145.1）。
组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的重要方式之一。肿瘤细胞的组蛋白大部分呈现低乙酰化状态，而组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor，HDACi）可以提高细胞的乙酰化水平，抑制肿瘤细胞的增殖和转移。此外，放疗用的辐射也是杀死肿瘤细胞的一种有效方式。关于表观遗传修饰对辐射敏感性影响和机制的研究是当前辐射生物学研究热点之一。
黄青课题组采用HDACi代表药物曲古抑菌素A（TSA）处理肿瘤细胞，研究其对辐射敏感性的影响。研究中，他们采用小剂量TSA处理肿瘤细胞，发现HeLa细胞和HepG2细胞经25 nM TSA处理后再进行低剂量γ射线辐射，细胞的辐射敏感性均降低。进一步的研究发现25 nM TSA通过激活Akt/Nrf2抗氧化信号通路，进而上调HO-1、SOD 和CAT的表达，达到降低细胞辐射敏感性的结果。这个结果与以往许多研究报道的现象不同，因为以往研究人员多采用较大剂量HDACi处理肿瘤细胞，主要发现的辐射增敏效应。此前，黄青课题组也曾就大剂量TSA对于细胞辐射敏感性的影响进行了详细的研究，发现200 nM TSA处理24小时会显著提高细胞的辐射敏感性，但若药物处理的时间较短（例如6小时）则会降低细胞的辐射敏感性（相关结果发表在Mutation Research上，题目：Is Level of Acetylation Directly Correlated to Radiation Sensitivity of Cancer Cell? DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2018.11.001）。这些研究说明表观遗传修饰对辐射敏感性影响的复杂性，即它是与药物剂量和作用时间是密切相关的。
以上研究成果将对HDACi药物的临床应用具有一定借鉴意义。由此说明，实际应用中需严格评估药物的使用剂量和时间，否则不仅不能起到辐射增敏的效果，反而可能会产生辐射抗性。
本文第一作者为张凤秋博士（现在郑州大学工作）和邵长胜（智能所博士研究生），通讯作者为中科院合肥研究院智能机械研究所及中科院强磁场和离子束物理生物重点实验室黄青研究员。该研究工作得到国家自然科学基金重点项目和青年项目的支持。
相关文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33513620/
https://doi.org/10.1667/RADE-20-00145.1
低剂量TSA处理后对γ射线辐射效应的影响
