細胞週期檢查點整合 DNA 損傷反應、生長因子信號和代謝狀態，其失效是癌症「基因組不穩定」標誌的分子根源。
G1/S 檢查點的分子邏輯
限制點（R point）是 Arthur Pardee（1974）提出的概念：過此點後細胞不再依賴生長因子。分子實體是 RB 的「超磷酸化」開關。RB 有 16 個 CDK 磷酸化位點，非單純的累加，而是形成不同結構狀態。Narasimha 等（2014, eLife）用 FRET 感測器顯示 RB 磷酸化呈「全有全無」（switch-like），由正回饋實現：Cyclin E-CDK2 磷酸化 RB → E2F 活化 → 轉錄更多 Cyclin E → 強化磷酸化。
p53-p21 是此通路的「煞車」。DNA 損傷活化 ATM（雙股斷裂）或 ATR（單股/複製壓力），磷酸化 p53 Ser15 使其穩定（避免 MDM2 降解）。活化的 p53 轉錄 p21（CDKN1A），p21 結合並抑制 Cyclin E-CDK2，阻止 RB 磷酸化。
G2/M 檢查點與 ATR/CHK1 軸
ATR 感測單股 DNA（複製叉停滯或切除後的 DSB），招募需要 ATRIP 和 9-1-1 鉗。ATR 活化 CHK1，CHK1 磷酸化 CDC25A 驅動其降解（Falck et al., 2001, Nature），並磷酸化 WEE1 增強其對 CDK1 的抑制。淨結果：CDK1 保持 Tyr15 磷酸化（失活），細胞停在 G2。
ATR 本身在複製壓力下必不可少——ATR 完全敲除胚胎致死。合成致死策略利用此：ATM/p53 缺陷細胞高度依賴 ATR-CHK1，ATR 抑制劑（berzosertib, ceralasertib）在 ATM 缺失腫瘤中顯示活性（Yap et al., 2021, Cancer Discovery）。
WEE1 抑制與 TP53 合成致死
Adavosertib（AZD1775）抑制 WEE1，迫使 CDK1 過早活化，細胞在未完成複製或修復時進入有絲分裂，導致「有絲分裂災難」（mitotic catastrophe）。TP53 突變細胞因 G1 檢查點失效，對 G2 解除特別敏感（Leijen et al., 2016, JCO）。臨床試驗在 TP53 突變卵巢癌、子宮內膜癌和 SCLC 中顯示訊號。
SAC 與染色體不穩定（CIN）
SAC 的分子機制（Musacchio & Salmon, 2007, Nat Rev Mol Cell Biol）：未附著動粒上的 MAD1-MAD2 催化細胞質 MAD2 的構型轉變，結合 CDC20 形成 MCC（MAD2-BubR1-BUB3-CDC20），抑制 APC/C^CDC20。所有動粒正確附著後 MCC 解離，APC/C 被釋放泛素化 securin 和 cyclin B，促使後期進入。
CIN 腫瘤（如大腸癌 85% 為 CIN 型）展現持續染色體錯分，但 SAC 基因本身很少突變——反而常因 SAC 強度「剛好差一點」（partial SAC weakening）導致慢性 CIN。MPS1 激酶是 SAC 的中央激酶，其抑制劑（如 BAY 1217389）在臨床試驗中，試圖將 CIN 從「中度」推向「災難性」以選擇性殺死癌細胞——這是「致死性非整倍體」（lethal aneuploidy）策略（Weaver & Cleveland, 2006, Cancer Cell）。
複製壓力與致癌基因
致癌基因活化（如 CCNE1 擴增、MYC 過表達、RAS 突變）誘發「複製壓力」（replication stress）——過早起始、核苷酸耗竭、R-loops 累積（Macheret & Halazonetis, 2018, Nature）。這是癌細胞對 ATR-CHK1 依賴的機械根源。CCNE1 擴增腫瘤對 WEE1/ATR 抑制劑特別敏感（Gallo et al., 2022, Nature）。
臨床轉譯
- CDK4/6 抑制劑：palbociclib/ribociclib/abemaciclib 在 HR+ 乳癌獲批（見 oncogenes）
- ATR 抑制劑：berzosertib, ceralasertib, camonsertib 在 HRD/ATM-loss 腫瘤
- WEE1 抑制劑：adavosertib 在 TP53 突變腫瘤
- PLK1、MPS1、Aurora A/B 抑制劑：針對有絲分裂節點
- POLQ 抑制劑（novobiocin, ART558）：HRD 合成致死新靶點（Zatreanu et al., 2021, Nature Communications）
前沿：動態與適應
近年認識到檢查點不是靜態門閥，而是動態系統。Lahav 實驗室的 p53 動態研究（Purvis et al., 2012, Science）顯示 p53 脈衝 vs 持續訊號誘導不同結果（修復 vs 凋亡 vs 衰老），並可透過藥物調控 p53 動態改變細胞命運——檢查點治療的「時序」（timing）維度正在開啟。