MYC抑制剂Omomyc通过诱导DNA损伤克服三阴性乳腺癌PARPi耐药性

《Cell Reports》:MYC inhibition by Omomyc causes DNA damage and overcomes PARPi resistance in breast cancer

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:Cell Reports 6.9

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  本研究针对PARP抑制剂(PARPi)耐药的三阴性乳腺癌(TNBC)治疗难题,发现MYC抑制剂Omomyc能下调DNA损伤反应(DDR)基因表达、诱导γH2AX标记的DNA双链断裂。通过体外协同实验和体内CDX/PDX模型验证,Omomyc与PARPi联用可显著增强DNA损伤和细胞凋亡,并在MYC转录活性高的PARPi耐药患者样本中证实MYC信号可作为疗效预测生物标志物,为克服临床PARPi耐药提供了新策略。

  
在肿瘤治疗领域,MYC作为"不可成药"靶点的魔咒持续了数十年,而三阴性乳腺癌(TNBC)患者面临的治疗困境更是雪上加霜。尽管PARP抑制剂为BRCA突变患者带来了希望,但耐药性的出现使得大多数患者最终面临无药可用的窘境。这种耐药性的背后,隐藏着怎样的分子机制?能否找到突破这一困境的新策略?
发表在《Cell Reports》的这项研究给出了令人振奋的答案。研究团队发现,MYC这一公认的"不可成药"靶点,竟然在PARPi耐药中扮演着关键角色。更令人惊喜的是,目前唯一进入临床二期试验的MYC直接抑制剂Omomyc,不仅能够有效抑制MYC功能,还能通过破坏DNA损伤修复系统,重新 sensitize(增敏)耐药肿瘤对PARPi的反应。
研究团队采用多维度的实验设计,包括基因表达谱分析、体外细胞模型、细胞系来源异种移植(CDX)和患者来源异种移植(PDX)模型,以及临床患者样本的数字空间谱分析(DSP)技术。特别值得注意的是,研究纳入了35例同源重组(HR)缺陷的PDX模型库和12例接受PARPi治疗的转移性乳腺癌患者预处理活检样本,为研究结论提供了坚实的临床前和临床证据支持。
MYC抑制通过Omomyc下调DDR基因并诱导TNBC细胞DNA损伤
研究人员通过对Omomyc处理的MDA-MB-231细胞进行微阵列分析,发现MYC抑制显著影响DNA损伤反应通路。基因集富集分析显示,Omomyc处理72小时后,DNA修复、双链断裂修复、单链DNA结合和同源重组相关基因集均明显下调。这些基因集中包括RAD51、PARP1、BRCA1、BRCA2等关键效应因子。
在PARPi耐药的TNBC细胞系(MDA-MB-231、MX-1和SUM149PT)中,Omomyc处理同样能够下调RAD51和PARP1蛋白表达,且这种效应与BRCA状态无关。更重要的是,Omomyc单药治疗能够在24小时和72小时诱导γH2AX(组蛋白H2AX磷酸化)阳性细胞比例增加,表明其确实能够引起DNA损伤。
Omomyc与PARPi协同作用通过降低TNBC细胞活力、增强DNA损伤和促进凋亡
协同实验显示,Omomyc与olaparib(奥拉帕利)或talazoparib(他拉唑帕利)在多个浓度组合下均表现出协同效应。选择30μM Omomyc和5μM olaparib进行后续机制研究,发现联合治疗能够显著增加γH2AX水平,且在24小时即可观察到明显效果。
凋亡实验表明,24小时时DNA损伤增加并非由凋亡引起,而到120小时,联合治疗组显示出明显的凋亡增加。Western blot结果进一步证实,cleaved PARP(切割的PARP)在72小时和120小时被联合治疗诱导表达,说明凋亡效应是随时间累积的。
Omomyc与PARPi在体内协同抑制肿瘤生长并增强DNA损伤
在MX-1和SUM149PT的CDX模型中,Omomyc单药治疗即能抑制肿瘤生长,而联合治疗则表现出更强的抑瘤效果。免疫荧光分析显示,联合治疗组肿瘤组织中γH2AX焦点数量显著增加,且在gemini阳性(标记复制细胞)的细胞中同样观察到这一现象,表明DNA损伤发生在细胞周期的各个阶段。
更强的MYC转录特征与PDX中PARPi耐药相关,联合治疗展现强大抗癌活性
对35个HR缺陷的PDX模型的分析发现,对olaparib耐药的模型(治疗后疾病进展)显示出比敏感模型(疾病控制)更高的MYC转录活性。选择两个MYC信号高的耐药模型(PDX474.7和PDX252)进行验证,结果显示联合治疗能够显著提高疾病控制率(DCR),即使在最耐药的模型中也能实现肿瘤体积的显著缩小。
MYC转录特征增加预测转移性乳腺癌患者对PARPi的不良反应
通过对12例接受PARPi治疗的转移性乳腺癌患者预处理活检样本进行DSP分析,发现疾病进展的患者在治疗前就具有显著更高的MYC转录特征。同时,这些患者还显示出DNA损伤修复信号通路的富集,以及其他MYC相关通路(如G2/M检查点、MTORC1/PI3K-AKT信号等)的上调。重要的是,这些差异仅出现在PANCK阳性(泛细胞角蛋白阳性)的肿瘤区域,凸显了空间转录组学分析的重要性。
研究结论与意义
本研究系统阐述了MYC在PARPi耐药中的核心作用,并提出了靶向这一通路的新策略。Omomyc作为DNA损伤诱导剂,能够通过抑制DDR基因表达,使PARPi耐药的TNBC细胞重新对治疗敏感。这一发现不仅为临床克服PARPi耐药提供了新的联合治疗策略,还确立了MYC转录活性作为预测PARPi疗效的生物标志物。
特别值得关注的是,Omomyc作为首个进入临床开发的直接MYC抑制剂,其良好的安全性已在早期临床试验中得到验证,这为将其与PARPi联合应用的临床转化奠定了坚实基础。未来,这种联合策略有望不仅应用于TNBC,还可能拓展到其他BRCA突变肿瘤甚至更广泛的癌症类型中。
研究的局限性包括患者样本量较小(n=12),需要更大规模的独立研究验证MYC的预测价值;PDX模型的基因组特征需要更全面的分析;免疫微环境对治疗响应的影响也有待进一步探索。尽管如此,这项研究为克服PARPi耐药这一临床难题提供了重要的理论基础和实践方向,标志着MYC靶向治疗从概念验证向临床应用的重大迈进。
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