mTORC2通过调控53BP1时空动态性影响非同源末端连接修复的分子机制及其在肾癌治疗中的潜在应用

研究人员针对肾癌细胞中DNA双链断裂(DSB)修复效率低下的问题，通过定量磷酸化蛋白质组学技术，揭示了mTORC2-Rictor通过Akt/CDK1信号轴调控53BP1磷酸化动态，进而影响非同源末端连接(NHEJ)修复通路的关键机制。该研究首次系统阐明了mTORC2在DSB修复中的时序调控作用，为开发mTORC2抑制剂联合基因毒性疗法的肾癌治疗方案提供了新靶点。

　　

DNA损伤修复是维持基因组稳定的关键过程，其失调与肿瘤发生密切相关。在众多DNA损伤类型中，双链断裂是最致命的染色体损伤，主要通过非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HR)两条途径修复。近年来研究发现，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2(mTORC2)作为重要的信号调控枢纽，在细胞迁移、存活等过程中发挥重要作用，但其在DNA损伤应答(DDR)中的功能仍不清楚。尤其值得注意的是，肾细胞癌(RCC)对传统放化疗普遍不敏感，而mTOR抑制剂已被批准用于晚期RCC治疗，这提示mTOR信号通路与DNA修复过程可能存在重要关联。

天津医科大学的研究团队在《Molecular》杂志发表重要研究成果，通过多组学技术揭示了mTORC2调控DNA损伤修复的新机制。研究人员采用定量磷酸化蛋白质组学分析辐射诱导的肾癌细胞磷酸化动态变化，结合免疫共沉淀、免疫荧光、彗星实验等技术，系统阐明了mTORC2通过Akt/CDK1/53BP1信号轴调控NHEJ修复的分子机制。

关键技术方法包括：1) 建立Rictor稳定敲除的肾癌细胞系；2) 采用定量磷酸化蛋白质组学分析电离辐射(IR)处理0.5h和24h后的磷酸化动态变化；3) 通过免疫荧光和高内涵成像定量分析53BP1核灶动态；4) 使用GFP报告系统检测NHEJ修复效率；5) 体内实验验证mTORC2抑制剂AZD2014与化疗药物多柔比星的协同抗肿瘤效应。

研究结果部分：

1. 定量磷酸化蛋白质组学揭示mTORC2在DDR中的作用：通过比较野生型和Rictor敲除细胞在IR处理后的磷酸化谱，发现mTORC2缺失导致2080个磷酸化位点发生显著改变，其中53BP1多个Ser/Thr位点磷酸化异常。

2. Rictor敲除抑制NHEJ并改变53BP1灶动态：彗星实验显示Rictor缺陷细胞的DSB修复效率降低50%；免疫荧光证实53BP1核灶在敲除细胞中持续存在时间延长，提示修复过程受阻。

3. mTORC2通过Akt和CDK1调控53BP1：实验证实Rictor敲除降低Akt S⁴⁷³磷酸化水平，而CDK1 Y¹⁵磷酸化增加；回补实验显示CDK1-Y15F突变体可逆转53BP1灶滞留现象。

4. 联合治疗的潜在价值：体内实验证明mTORC2抑制剂AZD2014可显著增强多柔比星对肾癌移植瘤的抑制作用，肿瘤体积缩小幅度达对照组的2倍。

该研究首次系统阐明了mTORC2通过调控53BP1磷酸化动态影响NHEJ修复的分子机制，创新性地提出"mTORC2-Akt-CDK1-53BP1"信号轴在DSB修复中的核心作用。这不仅深化了对DDR调控网络的认识，更重要的是为临床难治性肾癌的治疗提供了新思路——通过靶向mTORC2增强肿瘤细胞对放化疗的敏感性。研究采用的时序磷酸化组学策略也为探索其他DNA修复相关信号通路提供了方法学借鉴。值得注意的是，53BP1 T¹⁰⁵⁶位点的磷酸化状态被确定为修复效率的关键调控节点，这一发现可能成为未来开发特异性调节剂的分子靶点。