综述:核苷酸切除修复蛋白抑制与癌症化疗的关联

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 9.7

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  这篇综述系统探讨了核苷酸切除修复(NER)通路在肿瘤化疗耐药中的作用,重点解析了ERCC1/XPF异源二聚体的靶向价值。文章归纳了临床前/临床证据,指出抑制NER可增强烷化剂(如铂类药物)的细胞毒性,并详述了基于结构虚拟筛选的计算机辅助药物设计策略,为克服DNA修复介导的化疗抵抗提供了新思路。

  

DNA修复与化疗抵抗的博弈

在癌症治疗领域,烷化剂如顺铂、卡铂、奥沙利铂等铂类衍生物通过优先结合鸟嘌呤N7位点,形成链内/链间交联发挥抗肿瘤作用。然而,癌细胞激活的核苷酸切除修复(NER)通路如同精密运作的"分子修理工",持续清除这些DNA损伤,导致化疗效果大打折扣。

NER通路的分子交响乐团

NER机制依赖多蛋白协同作用:XPC负责损伤识别,TFIIH复合物中的XPB/XPD解旋DNA,XPA进行损伤验证,RPA保护单链DNA,最终由ERCC1/XPF和XPG执行双切口切割。冷冻电镜研究揭示,这些蛋白质间的物理相互作用对修复活性至关重要。值得注意的是,ERCC1/XPF还参与错误率更高的链间交联修复,其缺陷会导致患者对丝裂霉素C(MMC)极度敏感。

从临床观察到靶向验证

XP综合征患者的细胞模型证实,NER蛋白缺失使细胞对烷化剂敏感性提升百倍。在肿瘤临床样本中,ERCC1低表达与铂类药物疗效正相关,但这种关联高度依赖p53状态——野生型p53背景下相关性更为显著。此外,PARP抑制剂与XPF表达存在合成致死效应,为联合治疗提供新方向。

抑制剂开发的三大策略

  1. 直接抑制酶活性:针对ERCC1/XPF内切酶活性位点的小分子(如F06)可阻断DNA切割

  2. 破坏蛋白互作:通过干扰ERCC1-XPF结合界面(如化合物NERI01)瓦解修复复合体

  3. 计算机辅助设计:结合X射线/NMR结构进行虚拟筛选,发现能竞争性结合XPA锌指结构域的化合物

挑战与展望

虽然细胞实验证实NER抑制剂可使顺铂IC50降低10倍,但体内研究仍匮乏。未来需解决两个关键问题:选择性抑制肿瘤细胞NER而不影响正常组织,以及开发能穿透血脑屏障的抑制剂。冷冻电镜和AI预测技术的进步,或将加速靶向NER蛋白的"化疗增敏剂"问世。

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