探究胰腺癌合成致死及 PARP 抑制剂耐药性:对映体差异活性带来新突破

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Cell Death Discovery 6.1

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  为解决胰腺癌治疗难题,研究人员探究 RS-35d 对映体差异活性,发现其具合成致死潜力并能克服耐药。

  在癌症治疗领域,胰腺癌一直是一块难啃的 “硬骨头”。它恶性程度高,治疗手段有限,患者预后较差,严重威胁着人类健康。其中,耐药性问题更是让胰腺癌的治疗雪上加霜,尤其是对 PARP 抑制剂(PARPi)的耐药,使得许多原本有效的治疗方案大打折扣。而 DNA 损伤修复(DDR)通路在维持基因组稳定性方面起着关键作用,一旦该通路出现异常,癌细胞就可能产生耐药性。同时,RAD51 蛋白在 DNA 修复过程中至关重要,其过表达与多种癌症的耐药性和不良预后密切相关,这也为胰腺癌的治疗带来了新的挑战。因此,寻找新的治疗策略,克服 PARPi 耐药性,成为了胰腺癌研究领域的当务之急。
为了攻克这些难题,来自意大利理工学院(Italian Institute of Technology IIT)、博洛尼亚大学(University of Bologna)等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于一种名为 RS-35d 的化合物,探究其对映体在胰腺癌治疗中的作用机制。最终,研究成果发表在《Cell Death Discovery》杂志上,为胰腺癌的治疗带来了新的希望。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在分子层面,通过分子对接技术,深入探究 RS-35d 对映体与相关蛋白的结合模式;利用 ELISA 测定对映体对 RAD51-BRCA2 相互作用的抑制能力。细胞实验方面,采用多种细胞系和 3D 培养模型,模拟体内环境,评估药物对细胞活力、增殖、迁移和凋亡的影响;运用免疫荧光技术检测 DNA 损伤和蛋白定位情况。还通过质谱分析技术,全面分析 RS-35d 处理后细胞的蛋白质表达变化。
研究结果如下:
  • RS-35d 对映体对 RAD51-BRCA2 相互作用的影响:研究人员通过竞争 ELISA、微尺度热泳(MST)和分子对接计算等方法,发现 S-35d 和 R-35d 对 RAD51-BRCA2 相互作用的抑制活性存在差异,S-35d 的抑制效果更强。在 BRCA2 proficient 的 PDAC 细胞 BxPC-3 中,RS-35d 在 40μM 时可诱导 50% 的同源重组(HR)抑制,S-35d 在 20μM 和 40μM 时分别能使 HR 效率降低 55% 和 58%,而 R-35d 的抑制作用较弱且不依赖剂量。此外,RS-35d 处理后,BxPC-3 细胞中 RAD51 核定位显著减少,S-35d 也有类似趋势,R-35d 则效果不明显。
  • 对映体与 olaparib 联合的合成致死效应:在多种 PDAC 细胞系中,40μM RS-35d 单独使用可显著降低 BxPC-3 细胞活力,与 olaparib 联合使用时效果更明显。S-35d 和 R-35d 单独使用时对细胞活力影响不大,但 S-35d 与 olaparib 联合使用可显著降低细胞活力,R-35d 与 olaparib 联合则效果不佳。在 3D 培养模型中,RS-35d 仍能保持抗肿瘤活性并与 olaparib 协同作用,而 S-35d 与 olaparib 联合则效果不显著。
  • 对肿瘤侵袭性特征的影响:研究发现,RS-35d 单独使用可显著降低 BxPC-3 细胞集落形成率,与 olaparib 联合使用时效果更显著。在伤口愈合实验中,RS-35d/olaparib、S-35d/olaparib 和 R-35d/olaparib 组合均能显著降低细胞迁移,但 RS-35d 单独使用时也有明显效果。通过流式细胞术分析凋亡发现,RS-35d/olaparib 和 S-35d/olaparib 组合可显著增加凋亡细胞比例,R-35d/olaparib 组合则效果不明显。
  • RS-35d 对 DDR 传感器激酶的抑制及内在合成致死机制:研究表明,RS-35d、S-35d 和 R-35d 均能抑制 DDR 传感器激酶 ATM、ATR 和 DNA-PK 的活性。40μM RS-35d 处理可导致 BxPC-3 细胞周期停滞在 G2/M 期,增加活性氧(ROS)生成,降低 ATP 水平。代谢组学分析发现,40μM RS-35d 处理可导致 TCA 循环中间产物、支链氨基酸和其他氨基酸消耗减少,同时氧化应激相关指标发生变化,表明线粒体功能受损。
  • RS-35d 在 BRCA2 突变细胞中的作用:在 olaparib 耐药的 BRCA2 突变 Capan-1 细胞中,40μM RS-35d 单独使用可显著影响细胞活力,在 2D 和 3D 培养中均有明显效果,且其细胞毒性效应仅由 RS-35d 介导,提示 RS-35d 可能克服 PARPi 耐药性。
  • RS-35d 纳米颗粒的抗肿瘤活性:由于 RS-35d 水溶性差,研究人员制备了 RS-35d 纳米颗粒(RS35d NPs)。实验表明,RS35d NPs 可有效抑制 BRCA2 proficient 和 BRCA2 突变 / PARPi 耐药的 PDAC 细胞活力,且呈剂量依赖性。
研究结论和讨论部分指出,本研究详细阐述了 RS-35d 对映体在胰腺癌治疗中的作用机制。S-35d 是抑制 HR 相关 RAD51 活性的主要贡献者,而 R-35d 在抑制 DDR 激酶方面发挥一定作用,两者协同作用赋予了 RS-35d 独特的合成致死效应。这种 “within-pathway synthetic lethality” 模式为合成致死研究开辟了新方向,RS-35d 有望成为克服 PARPi 耐药性的潜在抗癌药物。此外,RS-35d 纳米颗粒的制备为提高其临床应用潜力提供了可能。不过,该研究也存在一定局限性,未来需要进一步优化药物的安全性和有效性,开展更多临床研究,以推动其临床转化。但总体而言,这项研究为胰腺癌治疗策略的发展提供了重要的理论依据和实践指导,具有重要的意义。

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