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中国好声音丨程向东/叶足团队揭示胃癌放疗抵抗新机制:APOL2-Ku80轴激活NHEJ修复造成肿瘤放疗耐受

10月10日
来源:BioArtMED

胃癌是全球常见的恶性肿瘤之一,术后放疗是重要的辅助治疗手段。然而,肿瘤细胞对放射治疗的抵抗性 radioresistance 仍是导致治疗失败和预后不良的主要原因。放射治疗通过诱导DNA双链断裂 (DSBs) 杀伤肿瘤细胞,而细胞通过高效的DNA损伤修复机制——尤其是非同源末端连接 (NHEJ) 通路——可抵抗该效应,因此深入解析NHEJ的调控机制对克服胃癌放疗抵抗具有重要意义。

近日,浙江省肿瘤医院 程向东 教授和 叶足 研究员 带领团队 Advanced Science 期刊上发表题为 APOL2 Stabilizes Ku80 to Confer NHEJ-Mediated Radioresistance in Gastric Cancer 的研究论文, 系统揭示了APOL2通过去泛素化稳定Ku80蛋白,增强NHEJ修复效率,进而介导胃癌放疗抵抗的 分子 机制,并 通过高通量筛选技术鉴定 出可逆转 放疗耐受 天然产物 刺芒柄花素 formononetin) 为胃癌增敏治疗提供新策

研究团队首先 通过生物信息学分析和临床样本验证发现, APOL2在胃癌组织中呈现显著高表达,且其表达水平与临床分期进展及患者不良预后密切相关。 为进一步探究APOL2在DNA损伤应答中的作用,研究人员通过Co-IP联合质谱分析发现,APOL2与多个DNA损伤修复 (DDR) 蛋白存在相互作用。KEGG通路分析提示APOL2显著富集于DNA修复通路。功能实验表明,过表达APOL2可增强胃癌细胞在辐射后的克隆形成能力,减少γ-H2AX焦点形成和微核产生,并降低彗星实验中的尾矩值,说明其促进DNA损伤修复;而敲除APOL2则显著增加细胞对辐射的敏感性。

机制研究表明,APOL2主要通过调控NHEJ通路影响DSB修复。报告基因实验显示,APOL2缺失显著抑制NHEJ修复效率,而对同源重组 (HR) 、微同源介导末端连接 (MMEJ) 等其他修复途径无影响。进一步的免疫荧光与Co-IP实验证实,APOL2与Ku80蛋白在细胞核内发生直接相互作用,且该互作依赖于APOL2的130–260氨基酸区域。研究还发现,APOL2通过招募去泛素化酶USP7,特异性去除Ku80蛋白K48连接的多聚泛素化修饰,从而抑制其经蛋白酶体途径降解,提高Ku80蛋白稳定性。体内外实验均表明,APOL2依赖Ku80蛋白促进NHEJ修复,进而导致放疗抵抗。此外,临床样本分析显示,APOL2与Ku80蛋白表达呈正相关,且两者共高表达的患者预后最差。

为逆转APOL2介导的放疗抵抗,研究人员 通过高通量筛序技术, 天然 产物 中筛选出 刺芒柄花素 formononetin) ,可有效破坏APOL2-Ku80互作,降低Ku80稳定性,增强辐射敏感性和细胞凋亡。体内外实验均表明FN具有良好增敏效果且对正常组织毒 性低,展现出潜在临床应用价值。

图1. APOL2增强胃癌细胞放疗抵抗机制的示意图 APOL2通过USP7介导的去泛素化作用稳定Ku80蛋白,从而促进非同源末端连接(NHEJ)途径的DNA修复,增强胃癌细胞的放疗抵抗能力。 刺芒柄花素 可抑制APOL2与Ku80之间的相互作用, 克服肿瘤放疗耐受

综上, 该研究不仅首次揭示了APOL2/Ku80/USP7轴在胃癌NHEJ修复中的关键作用,也为克服胃癌放疗抵抗提供了新的治疗靶点和候选药物,对推进胃癌精准治疗具有重要意义。

原文链接: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202506294

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评论
10月12日
刘海燕
丹东市人民医院 | 肿瘤内科
放射治疗通过诱导DNA双链断裂 (DSBs) 杀伤肿瘤细胞
10月11日
董德操
北京协和医学院
无聊,这种基础研究对临床毫无价值!试想谁现在还在做胃癌术后放疗?连最基本的临床实践条件都不具备,谈何创新价值?和那个什么所谓“重楼皂苷抑制索拉非尼铁sw”的课题一样,毫无逻辑,也无价值
10月10日
徐宝连
浙江中医药大学附属第二医院(浙江省新华医院) | 血液肿瘤科
胃癌放疗抵抗新机制:APOL2-Ku80轴激活NHEJ修复造成肿瘤放疗耐受