药物诱导的核内组织蛋白酶L（nCTSL）界定了一个可靶向的DNA损伤修复通路，并决定了卵巢癌对PARP抑制剂的敏感性

《Cell Communication and Signaling》：Drug-induced nuclear cathepsin L (nCTSL) defines a targetable DNA damage response axis and PARP inhibitor sensitivity in ovarian cancer

　　

摘要

背景

尽管治疗手段不断进步，卵巢癌（OC）仍然是致死率最高的妇科癌症，死亡率约为70%。卵巢癌最初对铂类化疗有反应，但往往会产生耐药性。虽然PARP抑制剂能够提高应答患者的无复发生存期，但并不能延长总生存期。这凸显了超越BRCA状态之外的有效联合治疗方案的必要性。溶酶体蛋白组织蛋白酶L（CTSL）可以转运至细胞核，在核内调节DNA修复并充当染色质修饰因子。在此，我们验证了以下假说：核苷类似物克劳法拉滨（CLF）诱导的核CTSL（nCTSL）可作为卵巢癌对DNA损伤药物敏感性的生物标志物。

方法

利用3D类球体培养、集落形成试验、亚细胞分级、彗星试验以及免疫荧光染色/Western印迹，使用PARP抑制剂敏感和耐药卵巢癌细胞系、患者来源的卵巢癌腹水细胞（OVA）离体培养、原发性卵巢癌以及患者来源的异种移植瘤（PDXs），分析核CTSL在DNA损伤中的作用、与PARP抑制剂及CRM1抑制剂的协同效应，以及肿瘤消退情况。

结果

在卵巢癌细胞系中，CLF治疗诱导了部分模型（被指定为CLF应答型，CLF-r）中的nCTSL表达，并使这些模型对PARP抑制剂奥拉帕利和鲁卡帕利敏感。在CLF不应答（CLF-nr）模型中，通过CLF+奥拉帕利联合用药实现了nCTSL转运和药物协同效应。在47%的CLF-r和24%的CLF-nr OVA样本中观察到协同效应。在机制上，CLF单药治疗在CLF-r细胞中通过KPNB1诱导CTSL核转位，而CLF-nr细胞则需要CLF+奥拉帕利联合治疗。CLF在CLF-r和CLF-nr模型中均下调了核输出蛋白CRM1。CTSL敲低在两组中均导致对CLF+奥拉帕利的耐药性，证实了nCTSL在治疗应答中的功能性作用。值得注意的是，在29%被归类为CLF耐药（CLF-Res）的OVA亚群中，CLF未能下调CRM1；然而，使用KPT8602药理学抑制CRM1可恢复对CLF+PARP抑制剂治疗的敏感性。在体内，CLF+奥拉帕利在CLF-r和CLF-nr PDX模型中治疗可导致DNA损伤增加、肿瘤负荷降低和生存期延长。

结论

综上所述，这些发现将nCTSL确定为DNA损伤治疗应答的预测标志物，并支持CLF+奥拉帕利联合用药作为通过CTSL介导的DNA损伤克服卵巢癌耐药性的有前景的策略。