细胞周期调控对维持组织稳态和对防止持久增殖性信号转导及逃避凋亡至关重要，这是 Robert Weinberg 医生和 Douglas Hanahan 医生首先描述的癌症的两个标志。在发育期间，细胞周期受四个 INK4 家族成员中三者调控，并且它们的表达随后随年龄增长而下降。相比之下，创始性成员 p16 INK4A 在发育早期阶段呈现低表达，并随年龄变大而稳步增加。1
鉴于 p16 在细胞周期调控中的作用及其与老化相关的表达模式，该蛋白质是细胞衰老和癌症研究的关键靶标。
细胞衰老是一种防止存在广泛 DNA 损伤和有害基因突变的细胞分裂的反应机制。因此，细胞衰老对预防癌症重要，通常由内在和外在应激源触发，包括端粒缩短、DNA 损伤和氧化应激。但矛盾的是，随着年龄变大，这些衰老细胞的积累也与年龄相关的病理学有关，包括癌症。2
与其他 INK4 家族成员一样，p16 是一种细胞周期调节分子，在细胞周期的 G1 期到 S 期转变中发挥作用。通过视网膜母细胞瘤 (Rb) 通路发挥做作用，p16 INK4A 与细胞周期蛋白依赖性激酶 4 和 6 (CDK4/6) 结合，以不可逆性抑制其活性，防止转变到 S 期，随后停止细胞增殖。往往， p16 因点突完全丧失而被选择性靶向，从而在几种癌症中早期失活，这表明其表达对预防癌症至关重要——尤其随着年龄变大时如此。1,3
这种关联已在小鼠研究中证实，其中显示 p16 INK4A 表达在生命后期急剧增加。尽管 INK4 家族的其他三个成员 p15 INK4B、p18 INK4C 和 p19 INK4D 在早期发育期间广泛表达，但 p16 在健康年轻组织中受抑制，并且表达随时间推移增加。1
p16 停止增殖的能力已作为肿瘤抑制中的重要作用观察到，并且该基因中突变及其整体丢失都与几种类型的癌症关联。在大多数癌症中，p16 通常在早期失活以促进疾病进展。2 然而，p16 的正常作用仍不清楚，并且几种癌症类型中表达水平高度变动。3
衰老细胞可能展现出分泌蛋白组——一个称为衰老相关分泌表型——显著变化，这些变化包括上调和释放多种促炎细胞因子、蛋白酶和可影响周围组织的生长因子。因此，在免疫系统未恰当清除下，衰老细胞在老化期间的这种积累可能助长肿瘤形成过程进展。
高表达 p16 的观察结果与某些类型的 pRb 阴性和恶性癌症相关，包括宫颈癌、尿路上皮癌、多形性胶质母细胞瘤、头颈部鳞状细胞癌、肺鳞状细胞癌、前列腺癌（图 1）和皮肤黑色素瘤。2,3
然而，p16 过表达的意义尚不清楚。需要进一步研究来确定以下是否只是一种徒劳尝试：防止由于 G1-S 期检查点功能失调而导致的细胞增殖或者这种过表达是否激发强烈的免疫致癌反应。
一项关于 p16 在 124 种不同肿瘤类型中表达的广泛研究发现，HPV 感染与某些癌症（包括宫颈癌、子宫癌和阴茎癌）中 p16 强表达之间存在联系。3,5 尽管如此，这种联系并不一致，需要进一步研究来了解 p16 在肿瘤进展期间展现出的多种作用。
癌症研究人员经常使用免疫组织化学 (IHC) 检测组织样品中的特定生物标记物，以诊断和表征癌症。超过 3,000 项研究使用免疫组织化学来研究正常组织和肿瘤组织中 p16 生物标记物的表达。然而，p16 表达在许多癌症中的作用仍不清楚，原因是所得结果中高度变异。这种变异可能归因于使用了多种未验证的抗体、不同的免疫染色实验步骤以及用于确定 p16 表达水平的准则非标准化。3
Cell Signaling Technology 的 p16 INK4A (BC42) antibody（图 2）可识别内源水平的 p16 INK4A 总蛋白。已使用我们的抗体验证原则标志对 IHC 进行了严格验证，并在几种常研究的人体组织（包括宫颈癌组织）上进行了测试。
由于在衰老生物标记物表达中观察到的变异可能取决于衰老刺激、细胞类型和时程，因此使用多个衰老相关标记物（如 p16）对正确识别和表征至关重要。
进一步阅读：衰老研究十大必备标志物
鉴于癌症中观察到醒目且可变的 p16 表达谱系，拥有经高度验证的抗体对研究中准确分析至关重要。在 IHC 分析中确定靶标特异性需要多个验证步骤。在 CST，验证我们的免疫组织化学抗体的步骤包括使用石蜡包埋的细胞沉淀物（图 3）和具有已知靶标表达水平的细胞系异种移植物、封闭肽验证特异性、在相关的小鼠癌症模型和人类癌组织阵列中评估以及各种其他方法。
图 3. 使用 p16 INK4A (BC42) Mouse mAb 对石蜡包埋的 HeLa 细胞沉淀物（左图，阳性）或 MCF7 细胞沉淀物（右图，阴性）进行免疫组织化学分析，这是在 CST 验证 IHC 分析用抗体的步骤之一。
专用于免疫组织化学分析的严格抗体验证和优化方法为科学家们对其结果提供信心，同时也消除内部花在这个流程上的时间，从而使他们能够重新专注于自身研究。
由于 p16 在细胞衰老期间表达、与老化关联以及作为细胞周期调控分子的作用，故其是癌症研究的关键靶标。迄今为止，已有大量的 p16 INK4A 研究，并观察到其表达与特定类型恶性癌症之间的联系，但由于研究之间结果高度变异，p16 表达的意义和作用仍不确定。
正在进行的研究要求使用经免疫组织化学验证的抗体准确检测和分析p16 表达，以了解其在细胞衰老、老化和癌症研究中的关键作用。
|
蛋白质印迹法、免疫荧光、IP |
|
|
衰老小包装组合 |
|
|
用于流式细胞术的衰老 β-半乳糖苷酶活性测定 |
Senescence β-Galactosidase Activity Assay Kit (Fluorescence, Flow Cytometry) #35302 |
|
IHC SignalStain Boost |
SignalStain IHC Dual Staining Kit (HRP, Rabbit, Brown / AP, Mouse, Red) #82456 |
Zindy F, Quelle DE, Roussel MF, Sherr CJ. Expression of the p16INK4A tumor suppressor versus other INK4 family members during mouse development and aging. Oncogene. 1997;15:203-211. doi: 10.1038/sj.onc.1201178
LaPak KM, Burd CE. The Molecular Balancing Act of p16INK4A in Cancer and Aging. Mol Cancer Res. 2013;12(2):167-83. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-13-0350
De Wispelaere N, Rico SD, Bauer M, et al. High Prevalence of p16 Staining in Malignant Tumors. PLoS ONE. 2022;17(7):e0262877. doi: 10.1371/journal.pone.0262877
Liu Y, Sharpless NE. Tumor Suppressor Mechanisms in Immune Ageing. Curr Opin Immunol. 2009;21(4):431-439. doi: 10.1016/j.coi.2009.05.011
Nicolás I, Saco A, Barnadas E, et al. Prognostic Implications of Genotyping and p16 Immunostaining in HPV-positive Tumors of the Uterine Cervix. Mod Pathol. 2020;33:128-137. doi: 10.1038/s41379-019-0360-3
23-CAN-00800