BRCA2突变前列腺癌中DNA前复制复合体功能缺陷介导的PARP抑制剂耐药机制研究

本研究揭示了BRCA2突变前列腺癌对PARP抑制剂（PARPi）产生耐药性的新机制：DNA前复制复合体（pre-RC）功能缺陷通过促进DNA损伤修复和复制叉保护，独立于BRCA2回复突变导致PARPi耐药。该发现为临床耐药监测提供了潜在生物标志物（CDT1/CDC6/DBF4缺失），并通过靶向geminin-CDT1相互作用的小分子AF615成功恢复耐药细胞敏感性，为克服PARPi临床耐药提供了新策略。

　　

研究背景

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂（PARPi）已成为BRCA突变型转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）的重要治疗手段，但约50%患者存在原发性耐药。传统认为BRCA1/2回复突变是主要耐药机制，但本研究通过基因工程小鼠前列腺类器官模型，首次揭示了DNA前复制复合体（pre-RC）功能缺陷介导的独立于回复突变的PARPi耐药通路。

核心发现

BRCA2缺失类器官模型的构建

研究团队利用Cre-loxP系统构建了三种基因型的小鼠前列腺类器官：Brca2^Δ/ΔTrp53^Δ/Δ、Brca2^Δ/ΔTrp53^Δ/ΔPten^Δ/Δ和Brca2^Δ/ΔsgRb1。这些模型展现出对olaparib和新型PARP-1选择性抑制剂AZD5305的纳摩尔级敏感性（IC₅₀ 10-333 nM），较野生型提高1000倍，完美模拟临床疗效窗口。值得注意的是，单等位基因Brca2缺失（Brca2^Δ/+）未诱发敏感性，证实HR缺陷的双等位基因缺失是PARPi敏感性的必要条件。

全基因组CRISPR筛选揭示pre-RC关键作用

通过Brie小鼠全基因组sgRNA文库筛选，在三种Brca2缺失背景下均显著富集到靶向pre-RC组分Cdt1、Cdc6和Dbf4的sgRNAs。临床相关性分析显示，约50% CRPC患者存在pre-RC基因拷贝数丢失（尤其CDT1），且与BRCA2缺失显著共现。机制研究表明：

1. DNA损伤快速修复：Cdc6或Cdt1缺失的Brca2^Δ/Δ类器官在olaparib处理4小时后γH2AX焦点即完全消退
2. 复制叉保护重建：DNA纤维实验证实pre-RC缺陷可挽救Brca2缺失导致的复制叉降解（CldU/IdU比值恢复至1）
3. 细胞周期检查点调控异常：geminin敲除引发持续性Chk1磷酸化，提示复制压力阈值改变

靶向干预的转化价值

研究团队验证了两种逆转耐药策略：

1. 遗传学干预：在Cdc6缺失细胞中敲除geminin（pre-RC负调控因子）可完全恢复PARPi敏感性
2. 药理学干预：小分子geminin抑制剂AF615与AZD5305联用，使耐药细胞的IC₅₀从>1 μM降至<10 nM。值得注意的是，该策略对Cdt1缺失细胞无效，证实作用依赖于CDT1-geminin相互作用。

临床意义

本研究突破性地建立了能模拟临床PARPi敏感性的前列腺癌类器官模型，解决了该领域长期缺乏合适细胞模型的困境。发现pre-RC缺陷作为BRCA2突变肿瘤的新型耐药标志，为患者分层提供了新依据。更引人注目的是，靶向geminin的联合治疗策略已具备临床转化潜力，目前AZD5305（saruparib）正处于CRPC治疗的III期临床试验阶段，本研究为其联合用药方案提供了理论支撑。未来需在更大临床队列中验证pre-RC基因缺失的预测价值，并探索该机制在BRCA1突变及其他HR缺陷肿瘤中的普适性。