ATR通过磷酸化RIPK1抑制DNA损伤诱导的坏死性凋亡及其在卵巢癌化疗耐药中的作用

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  本研究揭示了ATR激酶通过磷酸化RIPK1(Ser335)抑制DNA损伤诱导的坏死性凋亡(necroptosis)的分子机制,阐明了ATR-RIPK1轴在卵巢癌化疗耐药中的关键作用。研究人员发现,RIPK1 S335A突变可增强化疗敏感性,为靶向DNA损伤应答(DDR)与细胞死亡调控的联合治疗策略提供了新靶点。

  

论文解读

在癌症治疗中,化疗诱导的DNA损伤是触发肿瘤细胞死亡的重要手段,但耐药性问题长期困扰临床。坏死性凋亡(necroptosis)作为一种程序性细胞死亡形式,近年被证实参与DNA损伤应答(DDR),但其调控机制尚不明确。尤其值得注意的是,ATR(ataxia telangiectasia and rad3-related protein)作为DDR的核心激酶,如何在DNA损伤条件下协调细胞修复与死亡决策,成为领域内亟待破解的科学问题。

为解决这一难题,华中科技大学等机构的研究团队在《Biochemical Pharmacology》发表的研究中,首次揭示了ATR通过直接磷酸化RIPK1(receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1)抑制坏死性凋亡的分子开关。研究发现,ATR介导的RIPK1 Ser335磷酸化可阻断其激酶活性和下游necrosome(坏死小体)形成,从而抑制细胞死亡;而S335A突变则逆转这一效应,显著提升卵巢癌细胞对化疗药物的敏感性。这一发现不仅填补了DDR与坏死性凋亡交叉调控的理论空白,更为克服化疗耐药提供了精准干预靶点。

关键技术方法
研究采用多种技术手段:通过质谱分析鉴定RIPK1磷酸化位点;利用基因编辑构建RIPK1敲除及S335A突变回补的卵巢癌细胞系(SKOV3、OVCAR3等);采用免疫共沉淀(Co-IP)验证ATR-RIPK1相互作用;通过体外激酶实验证实ATR对RIPK1的直接磷酸化;结合细胞活力检测(CCK-8)和流式细胞术评估坏死性凋亡水平。

研究结果

DNA damage trigger RIPK1-dependent necroptosis
在HT-29和L929细胞中,依托泊苷(etoposide)诱导的DNA损伤显著激活RIPK1和MLKL(mixed lineage kinase domain-like pseudokinase)磷酸化,表明坏死性凋亡通路被启动。RIPK1抑制剂Nec-1可阻断该过程,证实其依赖性。

ATR phosphorylates RIPK1 at Ser335 to inhibit necroptosis
质谱分析发现RIPK1 Ser335为ATR靶向位点。体外实验显示ATR直接磷酸化RIPK1,而S335A突变体则抵抗此修饰。在卵巢癌细胞中,ATR激活显著抑制RIPK1依赖的MLKL磷酸化和细胞死亡,而S335A突变恢复坏死性凋亡敏感性。

RIPK1 S335A mutation enhances chemosensitivity
在卵巢癌模型中,S335A突变导致化疗后细胞存活率下降40%,伴随坏死性凋亡标志物升高。临床样本分析进一步显示,ATR高表达与卵巢癌患者不良预后相关,支持其促耐药作用。

结论与意义
该研究阐明ATR-RIPK1轴是DNA损伤条件下细胞命运决策的关键枢纽:ATR通过磷酸化RIPK1 Ser335抑制其激酶活性,从而阻断坏死性凋亡并促进肿瘤细胞存活。这一机制解释了化疗耐药的部分原因,而靶向RIPK1 Ser335磷酸化的策略(如S335A模拟物)有望成为增强化疗效果的新途径。研究为理解DDR与程序性细胞死亡的交互调控提供了全新视角,对卵巢癌等恶性肿瘤的精准治疗具有重要转化价值。

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