新型PARP-ATR双靶点抑制剂通过诱导有丝分裂期DNA损伤发挥抗三阴性乳腺癌作用

针对三阴性乳腺癌（TNBC）缺乏靶向治疗且BRCA野生型患者对PARP抑制剂（PARPi）响应率低的问题，研究人员通过理性药物设计开发了首个PARP-ATR双靶点抑制剂PAB-13。该分子通过协同阻断DNA修复（PARP1）和细胞周期检查点（ATR-CHK1通路），在TNBC异种移植模型中展现出优于PARPi/ATRi联用的抗肿瘤活性，为拓宽PARPi适用人群提供了新策略。

　　

三阴性乳腺癌（TNBC）作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型，约占全部乳腺癌病例的15-20%，其特点是缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2（HER2）的表达。这种"三阴性"特征使得TNBC对内分泌治疗和HER2靶向治疗均不敏感，化疗仍是主要治疗手段，但疗效有限且易复发。更棘手的是，约80%的TNBC患者携带BRCA1/2野生型基因，无法从已获批的PARP抑制剂（如奥拉帕尼、他拉唑帕尼）治疗中获益。尽管临床前研究表明PARP抑制剂与ATR抑制剂联用能通过协同阻断DNA损伤修复和细胞周期检查点增强抗肿瘤效果，但两种药物联用带来的剂量限制性毒性严重制约了临床开发。

针对这一治疗困境，杭州师范大学（根据基金项目推断）的研究团队创新性地提出"单分子双靶点"策略，通过计算机辅助药物设计结合结构优化，成功开发出全球首个PARP-ATR双靶点抑制剂PAB-13。这项突破性研究发表在《Biochemical Pharmacology》上，为克服现有联合疗法的毒性问题提供了全新解决方案。

研究团队采用计算机模拟对接技术基于奥拉帕尼（PARPi）和AZD6738（ATRi）的药效团进行理性设计，通过体外激酶活性检测筛选候选分子，并利用CRISPR-Cas9基因编辑验证靶点特异性。在BRCA突变型和野生型TNBC细胞系中，通过流式细胞术分析细胞周期分布，免疫印迹检测DNA损伤标志物γH2AX⁺和凋亡相关蛋白表达。最终在TNBC异种移植小鼠模型中评估体内抗肿瘤效果，所有动物实验均遵循上海美迪西生物医药的动物伦理规范（IACUC-HZN2302P_P001）。

关键研究发现

1. PARP-ATR双靶点抑制剂的理性设计

   通过分析PARP1（PDB:7AAD）和ATR的晶体结构，确定PAB-13能同时与PARP1的Ser904/Gly863形成氢键，并与ATR的Met671形成关键疏水相互作用。该分子在体外实验中显示出纳摩尔级的双靶点抑制活性。

2. 诱导有丝分裂期DNA损伤

   与PARPi+ATRi联用组相比，PAB-13处理显著增加TNBC细胞中γH2AX⁺焦点（DNA双链断裂标志），并促使细胞异常进入有丝分裂期。流式细胞术显示G2/M期阻滞比例提高2.3倍（p<0.01），伴随caspase-3活化等凋亡特征。

3. 克服BRCA野生型耐药

   在MDA-MB-231（BRCA野生型）等细胞系中，PAB-13通过诱导同源重组缺陷（HRD）表型，使PARPi敏感性提高8倍。免疫印迹显示该处理显著降低CHK1磷酸化（S345位点）和PARP1自PARylation水平。

4. 体内抗肿瘤优势

   在MDA-MB-436异种移植模型中，PAB-13（25 mg/kg）的肿瘤抑制率达78%，显著优于奥拉帕尼+AZD6738联用组（52%），且未增加骨髓抑制等毒性。

研究意义

这项研究首次证实单分子同时靶向PARP和ATR可产生协同抗肿瘤效应。PAB-13通过独特的有丝分裂灾难机制，在BRCA野生型TNBC中诱导合成致死，解决了现有PARPi适用人群受限的临床难题。其单药形式避免了联合用药的毒副作用，为开发新一代TNBC靶向药物提供了概念验证。研究获得浙江省科技厅（2023ZY1014）等多项基金支持，相关专利布局可能推动该分子进入临床转化阶段。未来需进一步探索该双靶点抑制剂在HRD其他恶性肿瘤中的应用潜力。