靶向G1-S检查点缺陷癌症的突破：环肽类cyclin A/B RxL抑制剂诱导选择性凋亡的机制与应用

本研究针对RB1和TP53缺失导致G1-S检查点缺陷的癌症（如小细胞肺癌SCLC）中E2F过度激活的难题，开发了可口服的环肽类cyclin A/B RxL抑制剂。通过破坏cyclin A-E2F和cyclin B-MYT1相互作用，该抑制剂诱导纺锤体组装检查点（SAC）激活和CDK2依赖性凋亡，在化疗耐药SCLC模型中展现显著抗肿瘤活性，为E2F驱动癌症提供了新型靶向策略。

　　

在恶性肿瘤治疗领域，G1-S细胞周期检查点的失控是常见特征。小细胞肺癌（SCLC）等癌症中，RB1和TP53的近乎普遍性功能缺失突变导致E2F转录因子过度激活——这把"双刃剑"虽促进细胞增殖，但超活化又会触发凋亡。如何利用这一"金发姑娘现象"开发靶向疗法？Shilpa Singh等团队在《Nature》发表的研究给出了创新答案。

传统靶向cyclin-CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶）的策略多聚焦激酶活性抑制，而本研究另辟蹊径，瞄准了cyclin与底物间的RxL基序相互作用界面。这个曾被认为"不可成药"的蛋白-蛋白相互作用界面，通过环肽类分子的精巧设计被成功靶向。研究人员开发的CIRc系列化合物不仅具备细胞膜穿透性和口服生物利用度，更通过双重抑制cyclin A/B的RxL界面，选择性诱导高E2F活性癌细胞的凋亡。

关键技术方法包括：1）基于结构的环肽药物设计（利用PDB:1JSU等晶体结构）；2）全基因组CRISPR-Cas9筛选（使用Brunello sgRNA文库）和碱基编辑筛选（A>G/C>T编辑器）；3）患者来源异种移植（PDX）模型（DFCI-393/402）验证；4）质谱分析cyclin B相互作用组；5）活细胞成像追踪有丝分裂进程。研究纳入46种SCLC细胞系和302种泛癌细胞系进行药效评估。

【Development of cyclin RxL macrocycles】

通过结构引导设计，团队开发出结合cyclin A/B疏水口袋的环肽抑制剂。CIRc-004等双抑制剂可同时阻断cyclin A-E2F和cyclin B-MYT1的RxL相互作用，而选择性抑制cyclin A（CIRc-018）或cyclin B（CIRc-019）的化合物则无效，揭示双重抑制的必要性。值得注意的是，正常细胞（如WI-38成纤维细胞）对这些化合物表现出显著耐药性。

【High E2F activity correlates with sensitivity】

在46种SCLC细胞系的筛选中，CIRc-004的敏感性显著关联E2F靶基因和G2/M检查点通路活性。跨癌种分析显示，约60%的癌细胞系（包括肺、乳腺和卵巢癌）对cyclin A/B RxL抑制敏感，且敏感性与上皮-间质转化特征呈负相关。机制上，敏感细胞呈现典型的S期紊乱和"EdU⁺4C"群体积累，提示复制压力增加。

【Genetic screens reveal SAC activation】

CRISPR筛选鉴定出KNTC1、MAD1L1等纺锤体检查点（SAC）相关基因的缺失可赋予耐药性，而E2F7/8等抑制性E2F的缺失则增强敏感性。值得注意的是，CDC20（SAC关键组分）的显性负突变（如R445Q）可完全阻断药物诱导的有丝分裂停滞。活细胞成像显示，CIRc-004处理导致持续的染色体凝集和p-KNL1^Thr943/1155磷酸化积累。

【Cyclin B-CDK2 complex drives cell death】

碱基编辑筛选发现，cyclin B与CDK1结合界面（Glu169-Lys177）的突变可导致耐药。质谱分析揭示CIRc-004处理促使cyclin B"改嫁"CDK2，形成非经典复合物。这种"分子重编程"需要同时破坏cyclin B-MYT1（CDK1抑制因子）的RxL相互作用，从而解除对CDK活性的抑制。

【Cyclin A RxL inhibition induces E2F1 hyperactivation】

CIRc-004通过阻断cyclin A对E2F1-3的负调控，加剧E2F驱动的复制压力。过表达E2F1可显著增强细胞对cyclin A/B抑制剂的敏感性，而CDK2抑制剂虽也能引起S期紊乱，却无法触发有丝分裂停滞，凸显双重靶向的独特优势。

【Anti-tumour activity of cyclin A/B RxL inhibitors】

口服型CIRc-014在化疗耐药的SCLC PDX模型中实现近乎完全的肿瘤生长抑制。重要的是，治疗组小鼠未出现明显体重减轻，且药效伴随SAC标志物p-KNL1和凋亡标志物cleaved PARP的显著升高。

这项研究开创性地证明：靶向cyclin-RxL界面可通过"功能获得"机制——即同时解除cyclin A对E2F的抑制和cyclin B对CDK的约束，诱导癌细胞的合成致死。不同于传统CDK抑制剂，环肽类cyclin A/B RxL抑制剂通过促进cyclin B-CDK2新复合物形成，特异性激活SAC依赖性凋亡通路。临床转化方面，基于该研究的首创新药CID-078已进入I期临床试验（NCT06577987），为RB1/TP53缺失的难治性癌症提供了全新治疗范式。