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破解DNA修復(fù)“軟肋”,BRCA1相關(guān)腫瘤迎來新型合成致死策略

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編者按:DNA修復(fù)機(jī)制的缺陷是癌癥發(fā)生的重要推手,對其機(jī)制的探索也為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了重要突破口。尤其是圍繞合成致死現(xiàn)象的靶點研發(fā),正不斷拓展治療邊界。作為全球醫(yī)藥創(chuàng)新的賦能者,藥明康德一直以來依托一體化、端到端的CRDMO賦能平臺,助力全球合作伙伴推進(jìn)癌癥等疾病的創(chuàng)新療法開發(fā),加速造福病患。

在腫瘤研究領(lǐng)域,深入解析癌癥發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制,并據(jù)此開發(fā)更精準(zhǔn)、更有效的治療策略,始終是一項核心課題。

其中,

BRCA1
基因突變是一個極具代表性的致癌因素。該突變會顯著提高多種癌癥的發(fā)生風(fēng)險,尤其是乳腺癌和卵巢癌,同時也與前列腺癌、胰腺癌及黑色素瘤的發(fā)生密切相關(guān)


BRCA1
突變致癌的根本原因在于,
BRCA1
(及其家族成員
BRCA2
)在細(xì)胞內(nèi)主要負(fù)責(zé)修復(fù)DNA雙鏈斷裂等嚴(yán)重?fù)p傷。 當(dāng)
BRCA1
發(fā)生功能缺失性突變,DNA同源重組(HR)修復(fù)通路遭到破壞,DNA損傷難以被及時、準(zhǔn)確地修復(fù),最終導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定和細(xì)胞異常增殖,為腫瘤發(fā)生埋下隱患。


圖片來源:123RF

核酸外切酶1(EXO1)是DNA復(fù)制和修復(fù)過程的重要參與者。研究表明,EXO1不僅參與DNA雙鏈斷裂修復(fù)和錯配修復(fù)(MMR),還在跨損傷DNA合成、核苷酸切除修復(fù)以及細(xì)胞周期檢查點的激活等過程中發(fā)揮重要作用,幫助維持基因組穩(wěn)定性。

既有研究表明,當(dāng)

BRCA1
EXO1
同時缺失時,細(xì)胞的DNA損傷修復(fù)能力會遭受“雙重打擊”:一方面,同源重組修復(fù)功能受損;另一方面,單鏈退火(SSA)修復(fù)通路也難以正常運(yùn)作,最終導(dǎo)致DNA雙鏈斷裂在細(xì)胞內(nèi)大量積累。相反,在
BRCA2
缺陷型細(xì)胞中,即便
EXO1
功能缺失,SSA的修復(fù)活性仍能維持,使細(xì)胞對
EXO1
缺失表現(xiàn)出更高的耐受性。

在腫瘤細(xì)胞中,EXO1BRCA1也呈現(xiàn)出合成致死的特征。相較于

BRCA1
功能正常的腫瘤,
BRCA1
突變型腫瘤通常伴隨
EXO1
表達(dá)上調(diào),以及更多與SSA修復(fù)相關(guān)的特征,因此對SSA通路具有更強(qiáng)的依賴性。


圖片來源:123RF

因此,

BRCA1
缺陷型腫瘤在DNA修復(fù)上對
EXO1
具有顯著依賴性,這使
EXO1
成為該類腫瘤中一個極具潛力的合成致死治療靶點。

近日,一項研究開發(fā)了一類高度選擇性的EXO1小分子探針,為深入解析EXO1在DNA損傷修復(fù)中的生物學(xué)功能提供了有力工具。細(xì)胞實驗結(jié)果顯示,該分子具備強(qiáng)效的靶點結(jié)合能力,可有效阻斷細(xì)胞內(nèi)的同源重組過程,且這一效應(yīng)明確源于其對EXO1的抑制作用。

此外,該化合物可與PARP抑制劑產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)。在核酸酶家族中,該化合物展現(xiàn)出良好的選擇性。同時,該分子還具備良好的細(xì)胞探針理化性質(zhì),符合細(xì)胞探針的使用需求。根據(jù)論文,藥明康德為該研究提供了賦能。

正如這項研究所展現(xiàn)的,從DNA修復(fù)的脆弱性出發(fā),如今一系列研究正持續(xù)探索BRCA1缺陷型腫瘤的治療前景。通過不斷揭開癌細(xì)胞的生存秘密,這些難治性腫瘤或許將迎來更大的治療突破。

題圖來源:123RF

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