靶向NHEJ通路与放疗的合成致死效应：DNA-PK抑制剂peposertib增强TP53突变型SHH髓母细胞瘤放射敏感性的突破性研究

针对TP53突变型SHH髓母细胞瘤(TP53-mutant SHH-MB)放疗抵抗的临床难题，多伦多大学团队通过全基因组CRISPR-Cas9筛选发现NHEJ(非同源末端连接)通路关键组分DNA-PK与放疗存在合成致死效应。研究表明，DNA-PK抑制剂peposertib可特异性增敏TP53缺失肿瘤对放疗的反应，在体实验显著延长模型生存期。该研究为极高危髓母细胞瘤提供了首个靶向放射增敏策略，具有重要转化价值。

　　

髓母细胞瘤是儿童最常见的恶性脑肿瘤，其中SHH激活亚型伴TP53突变(TP53-mutant SHH-MB)患者预后极差，5年生存率不足20%。这类肿瘤对常规放疗表现出显著抵抗，且治疗后易局部复发，成为临床治疗的重大挑战。传统疗法如增加放疗剂量会导致严重神经毒性，而靶向SHH通路的药物对TP53突变亚型无效。更棘手的是，Li-Fraumeni综合征患者的种系TP53突变还会诱发二次肿瘤。面对这一"双重困境"，寻找基于肿瘤生物学特性的精准放射增敏策略迫在眉睫。

多伦多大学医院病童医院的Alexandria DeCarlo和Vijay Ramaswamy团队在《Cell Reports Medicine》发表重要研究，通过创新性的全基因组功能筛选，首次揭示DNA损伤修复通路中的非同源末端连接(NHEJ)机制是TP53缺陷型SHH髓母细胞瘤的"阿喀琉斯之踵"。研究发现DNA依赖蛋白激酶(DNA-PK)抑制剂peposertib能特异性增强放疗效果，在多种临床前模型中显著延长生存期，为这类难治肿瘤提供了突破性治疗方案。

研究采用全基因组CRISPR-Cas9正负筛选技术，在Ptch^+/-;Trp53^+/-小鼠模型和人类DAOY细胞系中系统分析放疗抵抗/敏感基因；通过肝脏微粒体代谢实验和Caco-2渗透性检测评估药物特性；利用患者来源异种移植(PDX)模型验证治疗效果。关键实验技术还包括彗星电泳检测DNA损伤、克隆形成实验评估长期放射敏感性，以及流式细胞术分析细胞周期阻滞和凋亡。

p53缺失导致SHH-MB放疗抵抗
通过比较Trp53野生型(SHHwt)与缺失型(SHHtrp53)模型的放射剂量反应曲线，发现SHHtrp53需要>8Gy剂量才能达到SHHwt模型4Gy的杀伤效果。全基因组正筛选发现Trp53是介导放疗抵抗的最主要基因，其缺失使γH2AX标记的DNA双链断裂(DSBs)修复效率降低。

CRISPR筛选揭示NHEJ通路依赖性
负筛选鉴定出PRKDC(编码DNA-PK)、DCLRE1C(编码Artemis)和XRCC6(编码Ku70)三个NHEJ核心基因的缺失可特异性增敏TP53突变细胞对放疗的反应。量化分析显示NHEJ通路基因在TP53缺失模型中显著富集，而在野生型模型中仅PRKDC表现依赖。

DNA-PK抑制实现精准放射增敏
基因敲除和shRNA knockdown证实PRKDC缺失可复制peposertib的增敏效果。在12点剂量反应实验中，peposertib使TP53突变模型的放疗IC₅₀降低3-5倍，而对野生型细胞无显著毒性。长期培养实验显示联合治疗可完全抑制克隆形成能力。

peposertib增强DNA损伤并诱导细胞死亡
彗星实验证实peposertib使放疗后DNA损伤增加2.5倍(p=0.0003)，且损伤持续24小时。流式分析显示联合治疗使凋亡率提升至47.3%(单独放疗为28.1%)，主要通过有丝分裂灾难而非衰老途径。

体内实验验证临床转化潜力
在两种TP53突变PDX模型(SJMBSHH-14-4106体细胞突变和SJMBSHH-13-5634种系突变)中，peposertib(50mg/kg bid)联合2Gy×5次放疗使中位生存期从21天延长至>100天(p<0.0001)。质谱分析证实药物在肿瘤组织中的浓度是正常脑组织的4倍。

该研究首次阐明TP53突变型SHH-MB对NHEJ通路的独特依赖性，突破性地将DNA-PK抑制剂转化为临床可行的放射增敏策略。值得注意的是，peposertib对MYC扩增的Group 3髓母细胞瘤也显示增敏效果，提示其可能适用于更广泛的难治性脑肿瘤。目前peposertib已在复发胶质母细胞瘤的临床试验(NCT04555577)中展现良好安全性，本研究为其在儿童肿瘤领域的应用提供了强有力依据。未来研究可探索该策略与质子放疗等精准放射技术的联合，进一步降低正常组织毒性。这项成果不仅为极高危髓母细胞瘤患者带来希望，也为其他TP53缺陷型肿瘤的联合治疗提供了范式。