CHD1L在癌症中的致癌机制及靶向治疗研究进展

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4

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  为解决CHD1L(Chromodomain Helicase DNA-binding protein 1-Like)在肿瘤进展、转移及治疗耐药中的关键作用问题,研究人员系统综述了其结构特征、致癌功能及靶向策略。研究表明,CHD1L通过调控EMT(上皮-间质转化)、DNA损伤修复(DDR)和PARthanatos(一种非凋亡性细胞死亡)等通路促进肿瘤恶性表型,并开发了首个CHD1L抑制剂(CHD1Li)OTI-611,可诱导PARthanatos并克服化疗耐药。该研究为靶向CHD1L的癌症治疗提供了新思路。

  

研究背景与意义
癌症是全球第二大死因,尽管治疗手段不断进步,但肿瘤转移和耐药仍是临床面临的重大挑战。近年来,表观遗传调控因子在肿瘤发生发展中的作用备受关注,其中CHD1L(Chromodomain Helicase DNA-binding protein 1-Like)因其在多种实体瘤中的高频扩增和致癌功能成为研究热点。最初在肝癌中被称为ALC1(Amplified in Liver Cancer 1)的CHD1L,已被证实通过调控染色质重塑、DNA修复和转录重编程驱动肿瘤恶性进展。然而,其分子机制和靶向策略尚缺乏系统性总结。

美国科罗拉多大学安舒茨医学院的研究团队在《Journal of Experimental》发表综述,全面解析了CHD1L的结构特征、发育生物学功能及其在癌症中的多维度作用机制,并首次报道了靶向CHD1L的小分子抑制剂(CHD1Li)的研发突破。该研究不仅为理解CHD1L的致癌机制提供了理论框架,更为克服肿瘤耐药提供了新的治疗策略。

关键技术方法
研究团队整合了结构生物学(如AlphaFold预测和晶体结构分析)、功能基因组学(CRISPR/Cas9敲除和shRNA沉默)、高通量筛选(HTS)及临床样本分析等技术,结合小鼠移植瘤模型验证了CHD1Li OTI-611的体内外抗肿瘤效果。

研究结果

CHD1L的结构与调控机制
通过比较CHD1L与同源蛋白CHD1的域结构,揭示了其独特的自抑制机制:C端macrodomain通过静电相互作用(如Arg860/Arg857)结合C-ATPase lobe,抑制ATP酶活性。PARP1/2介导的PARylation(聚ADP核糖化)可解除这种抑制,激活染色质重塑功能(图2A)。

发育与疾病中的双重角色
在胚胎发育中,CHD1L通过调控OCT4/SOX2等干性基因维持多能性,其缺失导致胚胎致死。临床研究发现,CHD1L突变与先天性肾尿路畸形(CAKUT)和苗勒管异常(MDA)相关,而1q21.1区拷贝数变异则与神经发育障碍有关。

癌症中的致癌网络
临床数据分析显示,CHD1L在甲状腺癌(100%)、结直肠癌(100%)等多种肿瘤中过表达,且与转移和不良预后显著相关(表1)。机制上:

  1. 转录调控:通过TCF/LEF复合物激活c-MYC、Cyclin D1等促癌基因,同时抑制E-cadherin促进EMT(图4)。
  2. DNA修复:PAR依赖性地招募至损伤位点,促进核小体滑动以加速修复(图5A)。
  3. 细胞死亡抑制:阻断Nur77线粒体易位抑制凋亡;结合PAR链阻止PARG水解,抑制PARthanatos(图5C)。

靶向治疗突破
开发的CHD1Li OTI-611通过变构结合诱导CHD1L染色质滞留,导致PAR链暴露并触发AIF(Apoptosis-Inducing Factor)介导的PARthanatos。在结直肠癌模型中,OTI-611使化疗药伊立替康(SN-38)的效力提升1000倍,并显著延长小鼠生存期。

结论与展望
该研究系统阐明了CHD1L作为染色质重塑酶和转录调控因子的多效性功能,其过表达通过整合EMT、DDR和细胞死亡抑制信号驱动肿瘤恶性进展。CHD1Li的研发突破了传统靶向策略,通过诱导PARthanatos这一独特死亡机制克服耐药。目前Eisbach Bio公司的CHD1Li EIS-12,656已进入临床I/II期试验(NCT06525298),为BRCA突变等难治性肿瘤提供了新希望。未来研究需进一步探索CHD1L在肿瘤微环境调控和免疫逃逸中的作用,以拓展其治疗应用场景。

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