整合高通量研究开发靶向CDC20/DTL/RRM2的晚期前列腺癌新型治疗策略

本研究针对晚期前列腺癌(尤其是去势抵抗性前列腺癌CRPC和神经内分泌前列腺癌NEPC)中AR信号通路失效的治疗难题，通过整合CRISPR-Cas9i基因依赖筛选、临床队列分析和虚拟药物筛选，首次发现CDC20/DTL/RRM2(CDRs)是RB1/E2F1轴下游的关键致癌驱动因子。研究团队建立了包含1200种化合物的分子库，筛选出Q199/XDD60/A79等小分子抑制剂，在体外实验中显示出优于临床常用AR拮抗剂恩杂鲁胺的抗肿瘤效果，为AR非依赖性前列腺癌治疗提供了新靶点和候选药物。

　　

前列腺癌作为全球男性高发恶性肿瘤，雄激素受体(AR)靶向治疗虽有效但面临严峻的耐药挑战。当疾病进展至去势抵抗性前列腺癌(CRPC)甚至神经内分泌前列腺癌(NEPC)阶段，肿瘤通过谱系可塑性逃逸AR通路依赖，导致现有治疗失效。这种临床困境亟需发现AR非依赖的关键致癌驱动因子及相应靶向策略。

上海健康医学院等机构的研究人员开展了一项整合多组学技术的创新研究。通过系统分析TCGA-PRAD等临床队列的基因组数据，结合CRISPR-Cas9i在22Rv1等多种前列腺癌细胞模型中的基因依赖筛选，发现细胞分裂周期蛋白20(CDC20)、无齿E3泛素连接酶(DTL)和核糖核苷酸还原酶M2(RRM2)组成的CDRs分子簇在晚期前列腺癌中显著高表达。研究证实CDRs不仅是RB1/E2F1转录调控轴的下游效应分子，更与NEPC神经内分泌特征评分呈正相关。

关键技术方法包括：基于DepMap数据库的CRISPR-Cas9基因依赖分析；TCGA和cBioPortal临床队列的生存相关性研究；CRISPR-Cas13介导的RNA靶向沉默技术；包含10类骨架结构的1200种小分子库的虚拟筛选；CCK-8法测定化合物抑制率。

研究结果揭示：

1. 整合筛选发现前列腺癌特异性基因特征
   通过基因依赖性与临床表达谱交叉分析，从572个候选基因中锁定7个核心基因，其中CDRs在CRPC和NEPC组织中表达量较正常前列腺组织提升2-5倍，且高表达患者总生存期显著缩短。

2. CDRs与前列腺癌预后和NEPC谱系可塑性相关
   在3个独立CRPC队列中，CDRs表达与Gleason评分和肿瘤分期正相关。特别在AR低表达的NEPC细胞模型中，CDRs表达量反而升高1.8-3.2倍，提示其作为AR非依赖治疗靶点的潜力。

3. CDRs通过调控细胞增殖促进肿瘤存活
   基因共表达网络分析显示CDRs共同富集于G2/M检查点等细胞周期通路。CRISPR-Cas13沉默CDRs使磷酸化CDK1(p-CDK1)水平升高3.5倍，诱导G2/M期阻滞。

4. RB1/E2F1轴调控CDRs转录
   染色质免疫共沉淀(ChIP)证实E2F1结合于CDRs启动子区。在RB1缺失突变的患者中，CDRs表达量提升2.1-4.3倍，证实RB1/E2F1/CDRs调控轴的存在。

5. 虚拟筛选鉴定CDRs靶向化合物
   分子对接发现Q199与CDC20结合能达-6.22 kcal/mol。体外实验显示Q199/XDD60/A79对PC3细胞的IC₅₀为8.2-15.7 μM，优于恩杂鲁胺(IC₅₀>50 μM)。三药联用可使抑制率协同提升至82%。

这项研究的重要意义在于：首次系统阐明CDRs作为RB1/E2F1轴下游效应分子在驱动前列腺癌进展中的核心作用，突破传统AR靶向治疗的局限。建立的"基因筛选-靶点验证-药物开发"研究范式，为其他难治性肿瘤治疗策略开发提供借鉴。特别是发现Q199等化合物对AR阴性前列腺癌细胞的有效抑制，为临床转化奠定基础。

研究也存在需完善之处：目前仅完成体外实验验证，需进一步开展PDX模型等体内研究；CDRs调控网络是否涉及蛋白翻译后修饰等机制有待解析。未来通过优化化合物结构和开展临床试验，有望开发出首个靶向CDRs的原创抗癌药物。