《Translational Oncology》:Clinicopathological and functional evaluation of replication protein A in epithelial ovarian cancers: A target validation study
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本文推荐介绍了一项关于卵巢癌靶向治疗的临床前验证研究。针对高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者面临的铂类化疗和PARP抑制剂耐药难题,研究人员聚焦于复制蛋白A(RPA)这一DNA损伤修复的关键蛋白,评估了其三个亚基(RPA1, RPA2, RPA3)作为预后生物标志物和治疗靶点的潜力。研究发现,RPA1/RPA2的高表达与肿瘤恶性表型、铂类耐药及不良预后显著相关;临床前实验证实,敲低RPA1或RPA2能逆转耐药卵巢癌细胞对顺铂、奥拉帕利和Talazoparib的敏感性;一种RPA1蛋白-蛋白相互作用(PPI)抑制剂HAMNO对耐药细胞展现出细胞毒性。研究为针对RPA的精准肿瘤学策略治疗耐药性卵巢癌提供了有力证据。
卵巢癌,尤其是高级别浆液性卵巢癌(HGSOC),是妇科癌症相关死亡的最常见原因。尽管近年来手术、以铂类为基础的化疗以及靶向治疗(如PARP抑制剂、抗血管生成药物)取得了进展,改善了患者的临床结局,但患者对现有系统疗法产生内在或获得性耐药仍是一个巨大的临床挑战。因此,寻找新的生物标志物和治疗靶点,以应对耐药问题,是HGSOC领域亟待满足的临床需求。
在DNA损伤修复的复杂网络中,复制蛋白A(Replication Protein A, RPA)扮演着不可或缺的角色。它是一个单链DNA结合蛋白,由RPA1、RPA2和RPA3三个亚基组成,在DNA复制、细胞周期检查点调控和DNA修复中发挥关键作用。考虑到HGSOC中普遍存在慢性复制应激和同源重组修复缺陷(Homologous Recombination Repair Deficiency, HRD),RPA作为修复关键蛋白,其表达水平是否与肿瘤的侵袭性和治疗耐药性相关,进而能否成为一个有效的治疗靶点,成为了研究人员关注的焦点。为此,Mashael Algethami等研究人员在《Translational Oncology》上发表了一项靶向验证研究,系统评估了RPA在卵巢癌中的临床病理学意义和治疗潜力。
本研究整合了多层面的技术方法。临床层面: 对331例卵巢癌患者的组织微阵列进行RPA1、RPA2、RPA3的免疫组化染色分析;利用公共数据库对1287例和TCGA-OV队列(379例)卵巢癌的RPA转录组数据进行生存分析和生物信息学分析。临床前实验层面: 使用小干扰RNA(siRNA)在铂类耐药(PEO4, A2780cis)和敏感(PEO1, A2780)卵巢癌细胞系中敲低RPA1或RPA2;通过集落形成实验评估细胞对顺铂、奥拉帕利(olaparib)和Talazoparib的敏感性;使用蛋白质印迹(Western blot)、流式细胞术(细胞周期、凋亡、γH2AX分析)、免疫荧光(53BP1、γH2AX焦点分析)探究DNA双链断裂(DNA Double Strand Breaks, DSBs)积累和细胞响应机制;并测试了RPA1蛋白-蛋白相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)抑制剂HAMNO对耐药细胞系的细胞毒性。
临床研究结果
高RPA蛋白表达与侵袭性癌症相关
在331例卵巢癌患者中,免疫组化分析显示:
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RPA1: 49%的肿瘤呈高核表达,且与HGSOC、高级别、晚期分期、铂类耐药显著相关(所有p值<0.05)。高RPA1蛋白表达与更差的无进展生存期(Progression-Free Survival, PFS)和总生存期(Overall Survival, OS)相关。
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RPA2: 37%的肿瘤呈高核表达,同样与HGSOC、高级别、晚期分期、铂类耐药显著相关,并预示着不良的PFS和OS。
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RPA3: 50%的肿瘤呈高核表达,与晚期分期和铂类耐药显著相关,并与不良PFS相关。
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多变量分析: RPA1是PFS的独立预后因素,而肿瘤分期和铂类敏感性是PFS和OS的独立预后因素。
高RPA转录本与生存结局
在1287例卵巢癌的公共转录组数据中,高水平的RPA1和RPA2转录本均与较短的PFS相关,其中RPA2高表达还与更短的OS相关。高RPA3转录本也与较短的PFS和OS相关。
生物信息学分析
对TCGA-OV队列的分析显示,RPA基因的突变罕见,但其拷贝数变异与mRNA水平呈显著正相关。差异基因表达分析发现,RPA高表达的肿瘤中上调的基因与神经活性配体-受体相互作用通路相关,并且包含一些已知与癌症发展和耐药相关的转录因子(如SIX1, ONECUT2),提示RPA高表达可能与铂类耐药过程有关。
临床前研究结果
RPA1敲低逆转铂类耐药
在铂类耐药细胞系PEO4和A2780cis中敲低RPA1,使其对顺铂的敏感性显著增加。这种敏感性增加伴随着DNA双链断裂标记物53BP1和γH2AX焦点的积累、S期细胞周期阻滞以及凋亡细胞比例的增加。
RPA1缺陷增加PARP抑制剂敏感性
在原本对Talazoparib和奥拉帕利耐药的PEO4细胞中,敲低RPA1后,细胞对这些PARP抑制剂重新变得敏感。这种敏感性同样与DSB积累、细胞周期阻滞和凋亡增加有关。在A2780cis细胞中也观察到类似现象。
RPA2敲低促进铂类和PARP抑制剂敏感性
与RPA1敲低结果一致,敲低RPA2也能使PEO4和A2780cis细胞对顺铂以及Talazoparib和奥拉帕利变得敏感,机制同样涉及DSB积累、细胞周期扰动和凋亡。
HAMNO单药治疗的敏感性评估
HAMNO是一种能阻断RPA1与MRE11、ATRIP等蛋白相互作用的小分子抑制剂。研究发现,在由MRE11抑制剂长期处理产生的、对顺铂和PARP抑制剂耐药的PEO1R细胞中,RPA1和MRE11均高表达。然而,HAMNO单药治疗对PEO1及其耐药衍生株PEO1R均表现出细胞毒性,能诱导DSB、G2/M期阻滞和凋亡。值得注意的是,在正常乳腺上皮细胞MCF10A中,HAMNO在抗癌有效剂量范围内显示出较低的细胞毒性,提示可能存在治疗窗。
RPA1/MRE11共表达的临床病理学意义
在临床队列中,同时高表达RPA1和MRE11的卵巢癌患者肿瘤与浆液性类型、高级别、较大术后残余肿瘤以及更差的PFS显著相关。
结论与讨论
本研究的结论是,高表达RPA1和RPA2与卵巢癌的侵袭性表型、铂类耐药和不良预后相关。临床前实验证实,功能性地抑制RPA1或RPA2能够逆转卵巢癌细胞对铂类化疗和PARP抑制剂的耐药性。此外,靶向RPA1蛋白-蛋白相互作用的抑制剂HAMNO对耐药细胞具有活性,且在临床前模型中显示出一定的选择性。
其重要意义在于,这项研究首次在卵巢癌中系统地验证了RPA作为预后生物标志物和治疗靶点的双重潜力。它为解决卵巢癌治疗中棘手的铂类和PARP抑制剂耐药问题提供了新的思路。研究结果表明,针对RPA的精准肿瘤学策略——无论是通过直接抑制其表达还是干扰其关键的蛋白相互作用——可能成为治疗耐药性卵巢癌,特别是高级别浆液性卵巢癌的一种可行且具有转化前景的方法。这为后续开发靶向RPA的新型抗癌药物奠定了坚实的理论和实验基础,有望为那些已对标准疗法产生耐药的患者带来新的希望。