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本文验证 FANCM 是 ALT 相关癌症关键靶点，发现靶向 FANCM 的 ASOs 可抑制 ALT 阳性癌细胞，有治疗潜力。
引言
在癌症的世界里，肿瘤细胞为了无限增殖，常常会耍一些 “小聪明”。其中，部分癌细胞会利用端粒替代延长（alternative lengthening of telomere，ALT）机制来维持染色体端粒的长度，逃避细胞衰老。ALT 机制在肉瘤、胶质母细胞瘤等肿瘤中较为常见，这为针对这些癌症的治疗提供了一个潜在的 “突破口”。过去十年间，科研人员提出了不少针对 ALT 的治疗策略，像抑制 ATR、HIRA，或是使用激酶抑制剂波纳替尼等，然而，这些以 ALT 为中心的疗法至今仍未在临床上得到广泛应用。
FANCM（Fanconi anemia complementation group M）蛋白在维持 ALT 细胞的端粒稳定中扮演着关键角色。它是范可尼贫血核心复合物的一员，具有解旋酶活性，参与多种 DNA 修复和复制应激反应。在 ALT 细胞里，FANCM 就像是一个 “管家”，调控着端粒的完整性。一旦 FANCM 缺失，ALT 细胞就会陷入混乱，出现异常的 ALT 活性，细胞的生存能力也会大打折扣。虽然此前有研究尝试通过破坏 FANCM 与其他蛋白的相互作用来抑制 ALT 细胞，但这些方法还存在不少问题，比如缺乏有效的体内验证，药物的特异性和化学稳定性也有待提高。
反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides，ASOs）作为一种新兴的药物形式，近年来在临床上展现出了巨大的潜力。它能够通过互补碱基配对，精准地与目标 RNA 结合，从 RNA 层面发挥作用。这就好比是给 RNA “定制” 了一把 “钥匙”，能精准地打开 “锁”，从而调控基因表达。间隙 mers（gapmers）是 ASOs 的一种，它可以招募细胞内的核糖核酸酶 H1（RNase H1），降低目标 mRNA 的水平，进而减少蛋白质的翻译。在本研究中，科研人员就利用 ASOs 这一特性，设计并筛选了针对 FANCM mRNA 的间隙 mers，试图为 ALT 阳性癌症的治疗开辟新途径。
FANCM 缺失影响依赖端粒替代延长细胞的活力
科研人员就像一群 “侦探”，开始探究 FANCM 在 ALT 癌症细胞中的重要性。他们选取了 FANCM、HIRA、ATR 这几个被报道与 ALT 癌症细胞相关的靶点，利用 CRISPR-Cas9 系统，就像是基因编辑的 “剪刀”，对这些靶点进行逐个 “剪断”，使其表达缺失。实验结果显示，当 FANCM 被敲低后，ATRX 缺陷的 LiSa-2 ALT 癌细胞在克隆形成实验中的 “生存能力” 明显下降，形成的克隆数量大幅减少。而在体内实验中，接种了 FANCM 缺失的 LiSa-2 细胞的小鼠，其肿瘤负担也显著降低，这表明 FANCM 对于 ALT 癌细胞的生存至关重要，进一步验证了它在调节 ALT 机制中的关键作用。
FANCM 特异性 ASOs 有效降低 FANCM 水平
为了找到能够有效抑制 FANCM 的 “武器”，科研人员精心设计了多个具有 3-10-3 间隙 mer 构型的全硫代磷酸化、锁核酸（locked nucleic acid，LNA）修饰的 ASOs。这些 ASOs 就像一枚枚 “智能导弹”，精准地瞄准 FANCM mRNA 的 5′和 3′区域。经过在 SAOS-2 ALT 细胞中的测试，科研人员发现其中至少有 3 种 ASOs（间隙 mers 4、6 和 14）表现出色，能够使 FANCM mRNA 的表达降低超过 50%。尤其是间隙 mer 14，在 U2OS 细胞中，它对 FANCM mRNA 的抑制效果最为显著，能使其表达降低超过 90%。而且，这些 ASOs 不仅能降低 mRNA 水平，在蛋白质层面也能有效减少 FANCM 的表达，进一步证实了它们的 “靶向精准性”。
FANCM ASOs 4、6 和 14 改变 ALT 活性
既然这些 ASOs 能够降低 FANCM 的表达，那么它们对 ALT 活性又会产生怎样的影响呢？科研人员继续深入研究。他们发现，用间隙 mers 4、6 或 14 处理 U2OS 和 SAOS-2 ALT 细胞后，细胞中染色体外端粒 C 环（telomeric C-circles）的水平显著增加，这是 ALT 活性增强的一个重要标志。同时，在 U2OS 细胞中，与 ALT 相关的 PML 体（APBs）数量也增多了，具有功能异常端粒的细胞比例也有所上升。这些结果表明，通过间隙 mers 介导的 FANCM 表达下调，成功地改变了 ALT 活性，让癌细胞的 “端粒维持系统” 陷入了混乱。
FANCM ASOs 在体外和体内均降低 ALT 细胞活力
ALT 活性的改变是否会影响癌细胞的 “生命力” 呢？克隆形成实验给出了答案。研究发现，单剂量的间隙 mers 4、6 和 14（1 μM）就能显著降低 U2OS、SAOS-2 和 LiSa-2 等 ALT 细胞系的克隆形成能力，说明这些 ASOs 能够有效抑制 ALT 癌细胞的生长。虽然 telomerase 阳性细胞对间隙 mers 的敏感性相对较低，但也会受到一定影响。在体内实验中，科研人员选取了 LiSa-2 细胞构建的皮下异种移植瘤模型，用间隙 mer 14 进行治疗。结果令人欣喜，接受间隙 mer 14 治疗的小鼠，其肿瘤生长明显受到抑制，肿瘤体积和重量都显著减小，这充分展示了靶向 FANCM 的间隙 mer 14 在体内的抗癌功效。
讨论
尽管我们对 ALT 机制的理解在不断深入，也发现了一些潜在的治疗靶点，但目前 ALT 阳性癌症仍然缺乏临床批准的治疗方案。本研究不仅验证了 FANCM 在体内对 ALT 细胞生存的重要性，还发现了能够有效抑制 FANCM 表达的间隙 mers，这些间隙 mers 通过影响 ALT 活性，最终降低了癌细胞的活力。
间隙 mers 具有诸多优势，比如它的化学修饰使其对核酸酶具有更高的抗性，能够更稳定地存在于生物体内；LNA 修饰增强了它与目标 RNA 的结合亲和力；而且它还能自由进入细胞，无需借助转染试剂。此外，研究人员在设计时尽量减少了 CpG 基序的存在，降低了免疫原性风险。不过，在研究过程中也发现了一些问题，比如 telomerase 阳性细胞对 FANCM 缺失也有一定反应，这提示 FANCM 可能对部分 telomerase 阳性细胞也很重要。而且，间隙 mer 6 对 LPS141 细胞的影响较大，可能存在脱靶效应。因此，研究人员选择了对 ALT 细胞更具特异性的间隙 mer 14 进行体内测试。
在体内实验中，虽然间隙 mer 14 在 40 mg/kg 的剂量下表现出了良好的抑瘤效果，且未观察到明显的毒性症状，但小鼠出现了短暂的体重下降，这可能与间隙 mer 的潜在脱靶效应或实验误差有关。未来，还需要进一步开展体内研究，优化间隙 mer 14 的给药策略，研究其药代动力学和毒性特征，以提高其治疗效果，降低副作用。值得一提的是，FANCM 间隙 mers 的应用前景并不仅限于 ALT 阳性癌症，它在非 ALT 细胞中也可能与其他因素存在合成致死相互作用，还可用于改善体外基因组编辑，为生命科学研究和癌症治疗带来了更多的可能性。
