核膜可塑性通过增强微管依赖性DNA断裂迁移率提高BRCA1缺陷细胞对PARP抑制剂的敏感性

本研究揭示了核膜（NE）可塑性在BRCA1缺陷细胞中对PARP抑制剂（PARPi）敏感性的调控机制。研究人员通过基因编辑和药物干预发现，核膜内陷（invaginations）的增加会促进微管依赖性DNA双链断裂（DSBs）的迁移和错误修复，从而增强PARPi的细胞毒性。该发现为BRCA1缺陷型癌症的联合治疗提供了新靶点，表明调节核膜刚度的药物可提升PARPi疗效。

　　

研究背景与意义
BRCA1基因缺陷的癌症患者常采用PARP抑制剂（PARPi）治疗，但其耐药性问题亟待解决。既往研究发现，微管和核膜蛋白SUN1/2能促进DNA双链断裂（DSBs）的迁移，但核结构本身如何影响这一过程尚不明确。核纤层蛋白（Lamin）和鞘脂类对核膜刚度的调控可能成为突破点，但相关机制与PARPi疗效的关联仍是空白。

研究团队与方法
意大利的研究团队通过CRISPR/Cas9构建BRCA1缺陷小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs），结合活细胞成像（mCherry-53BP1追踪DSBs）、电子显微镜（观察核膜形态）和染色体分析（检测错误修复）。关键实验包括：

1. 微管抑制剂（紫杉醇/诺考达唑）处理验证DSBs迁移依赖性
2. Lmna基因敲除和鞘脂合成抑制剂（myriocin）干预核膜可塑性
3. 人类乳腺癌（HCC-1937）和卵巢癌（uWB1.289）细胞系验证临床转化潜力

研究结果

微管通过核膜内陷促进DSBs迁移
PARPi处理的BRCA1缺陷细胞中，微管动态性驱动核膜内陷形成，使DSBs迁移率提升3倍（MSD 0.3 μm²
）。电镜显示内陷数量增加50%，而微管稳定剂紫杉醇可抑制此现象。

核纤层蛋白A特异性抑制错误修复
Lamin-A/C缺失（非Lamin-B1）使核膜内陷增加2倍，导致DSBs迁移距离延长至2.4 μm，染色体异常（radials）发生率提高80%。过表达GFP-hLMNA可逆转这些表型，证实Lamin-A通过维持核刚度抑制错误修复。

鞘脂耗竭模拟Lamin缺失效应
抑制鞘脂合成酶SPT1使核膜内陷增加1.5倍，DSBs迁移率提高40%，并显著增强PARPi对BRCA1缺陷癌细胞的杀伤效果（存活率降低60%），但对BRCA1正常细胞无影响。

临床转化价值
鞘脂抑制剂myriocin使BRCA1缺陷卵巢癌细胞对PARPi敏感性提升3倍，而微管稳定剂紫杉醇反而降低疗效，提示临床应避免PARPi-紫杉醇联用方案。

结论与展望
该研究首次阐明核膜可塑性通过微管-LINC复合物轴调控DSBs修复路径选择的新机制：核膜内陷增加物理空间内DSBs碰撞概率，促进错误修复（NHEJ）而非同源重组（HR）。这一发现不仅解释了BRCA1缺陷细胞对PARPi的敏感性差异，更为临床提供了核膜靶向药物（如鞘脂抑制剂）的联合治疗策略。未来研究可探索核膜变形程度作为PARPi疗效预测标志物的潜力。