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上海中医药大学攻克 MYC 难题,发现合成致死靶点 MLCK
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月16日 来源:Cancer Letters 9.1
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MYC 失调与多种癌症相关但难以直接靶向。研究人员通过 CRISPR 筛选发现 MLCK 是 MYC 合成致死(MYC-SL)靶点。抑制 MLCK 可诱导 MYC 依赖性细胞死亡,机制与 DNA 损伤和 p53 介导的凋亡相关,为 MYC 驱动癌症提供新策略。
在癌症研究领域,MYC 蛋白一直是备受关注却又令人头疼的 “硬骨头”。约 70% 的人类癌症存在 MYC 失调,它通过基因组易位、基因扩增等多种方式驱动肿瘤生长,实验证据显示抑制 MYC 能有效遏制肿瘤发展,甚至诱导其消退。然而,MYC 蛋白缺乏明确的小分子结合口袋,且主要位于细胞核内,使得传统的小分子药物和抗体药物都难以对其精准打击,这一 “不可成药” 的特性成为癌症治疗的一大瓶颈。如何绕过直接靶向 MYC 的困境,寻找新的治疗突破口,成为科研人员迫切需要解决的问题。
为了攻克这一难题,上海中医药大学和复旦大学附属肿瘤医院等机构的研究人员开展了相关研究。他们聚焦于 “合成致死” 策略,即利用肿瘤细胞特定基因组合的依赖性,通过抑制其中一个基因来选择性杀死携带另一个基因突变的癌细胞。研究团队通过基于 CRISPR-Cas9 的激酶组缺失功能筛选,在等基因非恶性细胞模型中,成功发现肌球蛋白轻链激酶(MLCK)是 MYC 驱动癌症的关键合成致死靶点。该研究成果发表在《Cancer Letters》,为 MYC 驱动癌症的治疗提供了全新的思路和潜在靶点。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:一是运用包含 730 个人类激酶基因 sgRNA 的 CRISPR-Cas9 慢病毒文库,在 ARPE-19 等非恶性细胞的等基因对中进行筛选,通过强力霉素诱导 MYC 表达,以排除癌细胞系遗传变异带来的偏差;二是在多种癌细胞系(包括结肠癌和肝癌细胞系)中进行体外和体内模型验证,如 ApcMin/+结肠癌小鼠模型和 MYC 转基因肝细胞癌(HCC)模型;三是通过免疫荧光、western blot 等分子生物学技术,探究 MLCK 抑制与 MYC 相互作用的机制。
研究人员利用针对激酶组的 CRISPR-Cas9 筛选,在 MYC 高表达和低表达的等基因细胞中对比,发现 MLCK(由 MYLK 基因编码)是最有效的 MYC 合成致死靶点。在多个独立的等基因细胞模型和癌细胞系中验证后,确认 MLCK 缺失或抑制对 MYC 高表达细胞具有选择性杀伤作用。
在体外实验中,MLCK 抑制剂(如 ML-7)处理后,MYC 高表达的结肠癌细胞(如 HCT116)和肝癌细胞(如 HepG2)出现显著的细胞活力下降和凋亡增加,而 MYC 低表达的对照细胞则不受影响。在体内实验中,ApcMin/+小鼠模型中,MLCK 抑制剂治疗显著抑制了结肠肿瘤的生长,且在 MYC 转基因 HCC 小鼠模型中也观察到肿瘤体积明显缩小,同时未显示出明显的全身毒性。
进一步研究发现,MYC 激活会促进肌动蛋白(F-actin)和肌球蛋白 II 在细胞核内的积累,尤其是在停滞的复制叉处。这些蛋白通过与应激复制焦点相互作用,帮助缓解复制压力,维持细胞存活。而 MLCK 抑制会破坏肌球蛋白 II 的活性,导致复制压力无法解决,进而引发 DNA 损伤(如 γ-H2A.X 焦点增加),最终激活 p53 介导的凋亡通路,导致 MYC 依赖性细胞死亡。
本研究通过激酶组 CRISPR 筛选,首次明确 MLCK 是 MYC 驱动癌症的关键合成致死靶点。机制上揭示了 MYC 通过调控肌球蛋白 II 的核定位来应对复制应激的新通路,而 MLCK 抑制可特异性阻断这一通路,诱导选择性凋亡。该发现不仅拓展了对 MYC 致癌机制的理解,更重要的是提供了一个极具临床转化潜力的治疗策略 —— 靶向 MLCK。由于 MLCK 是已被广泛研究的激酶,其抑制剂在安全性和可及性上具有优势,为开发针对 MYC 高表达肿瘤(如结肠癌、肝癌等)的精准治疗药物奠定了基础,有望突破 MYC “不可成药” 的困境,为临床治疗带来新希望。
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