头颈癌中DNA聚合酶β表达调控PAR介导的复制检查点及其治疗意义

为解决头颈鳞状细胞癌(HNSCC)治疗耐药性问题，研究人员聚焦DNA聚合酶β(Polβ)在碱基切除修复(BER)中的作用及其与聚ADP核糖水解酶(PARG)抑制剂的交互机制。研究发现Polβ过表达通过减少PAR foci形成降低PARG抑制剂敏感性，而联合ATR/CHK1抑制剂可克服耐药性，为HNSCC精准治疗提供新策略。

　　

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球高发的恶性肿瘤，现有手术、放疗和化疗手段存在疗效局限与严重副作用。尤其令人困扰的是，DNA修复蛋白DNA聚合酶β(Polβ)的过表达与治疗抵抗密切相关，而非洲裔患者中Polβ高表达导致的生存差异更凸显临床需求的紧迫性。这一背景下，美国布朗大学等机构的研究团队在《DNA Repair》发表重要成果，揭示Polβ通过调控PAR(聚ADP核糖)介导的复制检查点影响PARG抑制剂疗效的分子机制，并提出靶向联合治疗新策略。

研究采用CRISPR/Cas9构建Polβ敲除细胞系，通过慢病毒转染建立过表达模型，结合免疫印迹、LivePAR探针显微成像和流式细胞术等关键技术。特别选用源自欧裔(FaDu)和非裔(JHU029)患者的HNSCC细胞系，通过γH2AX foci分析、凋亡检测及Bliss协同效应模型，系统评估不同Polβ表达水平下PARG抑制剂与ATR/CHK1抑制剂的交互作用。

Polβ过表达导致HNSCC细胞对PARG抑制剂耐药
免疫印迹证实成功构建Polβ敲除和过表达细胞模型。细胞活力实验显示，Polβ过表达使JHU029和FaDu细胞对PARG抑制剂PDD00017273的敏感性降低5倍以上，而敲除细胞呈现显著药物敏感。这种耐药性与BER效率增强相关，提示Polβ可能通过促进损伤修复抵消PARG抑制效应。

Polβ调控PAR积累与复制检查点激活
LivePAR探针检测发现，PARG抑制剂处理8小时后，Polβ敲除细胞的核内PAR foci数量较野生型增加3倍，而过表达组减少60%。免疫印迹显示Polβ缺失增强KAP1^S824、RPA32^S4/S8和CHK1^S345磷酸化，证实Polβ通过抑制PARP1持续活化减弱复制压力信号。

γH2AX foci与凋亡的Polβ依赖性
24小时PARG抑制剂处理诱导Polβ敲除细胞产生大量γH2AX foci（>30个/细胞），而过表达组仅5-8个。72小时凋亡实验显示敲除细胞早期凋亡率达45%，显著高于野生型(15%)和过表达组(8%)，证明Polβ通过维持基因组完整性抑制凋亡通路。

联合ATR/CHK1抑制剂克服耐药性
Bliss分析揭示PARGi与CHK1i(MK8776)在所有细胞系中均产生协同效应(Excess Over Bliss>20%)，尤其对耐药性最强的Polβ过表达细胞。而PARGi与ATRi(AZD6738)的协同作用具有细胞系特异性，仅在JHU029和FaDu敲除细胞中显著。这种差异提示CHK1抑制可能更普适地逆转Polβ介导的耐药。

该研究首次阐明Polβ通过调节PAR代谢稳态影响复制检查点激活的分子机制。临床意义上，针对Polβ高表达的HNSCC患者（尤其非裔群体），PARG抑制剂联合CHK1抑制剂的治疗方案展现出显著转化价值。从科学层面，发现BER效率与PARP1持续活化间的动态平衡决定复制压力响应，为理解DNA修复交叉调控提供新视角。研究不仅为克服种族相关的治疗差异提供分子靶点，更开创性地提出"PARP1-Polβ-ATR/CHK1"轴作为联合治疗的新范式，对精准肿瘤学发展具有重要推动作用。