近日,中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)研究員郭彩霞團隊、中科院動物研究所研究員唐鐵山團隊與天津醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院研究人員合作,發(fā)現了一條能影響腫瘤治療效果的長鏈非編碼RNA,它通過編碼的小肽PACMP調控DNA損傷應答過程,影響腫瘤的發(fā)展和耐藥。相關研究成果以Micropeptide PACMP Inhibition Elicits Synthetic-lethal Effects by Decreasing CtIP and Poly(ADP-ribosyl)ation為題,發(fā)表在Molecular Cell上。
聚ADP核糖聚合酶抑制劑(PARPi)是第一款成功利用合成致死理論獲批臨床使用的藥物,在BRCA突變引起的乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌治療中顯示出很好的臨床療效和應用前景。但PARPi在腫瘤治療過程中存在耐藥性問題,且療效僅限于DNA同源重組修復缺陷的腫瘤病人,嚴重限制了PARPi適用人群。因此,尋找能逆轉腫瘤病人PARPi耐藥性的新靶點,從而擴大PARPi獲益人群,是目前PARPi在臨床應用中亟須解決的問題。
為此,郭彩霞等團隊研究報道了一個改善PARPi臨床療效的新靶點——長鏈非編碼RNA(CTD-2256P15.2,簡稱lnc15.2)及其編碼的雙功能小肽PACMP(PAR-amplifying and CtIPmaintaining micropeptide)。該小肽一方面能穩(wěn)定CtIP分子,另一方面直接參與DNA損傷誘發(fā)的多聚ADP-核糖(PAR)信號放大,因此將其命名為PACMP,即促進PAR信號放大和維持CtIP穩(wěn)定性的小肽。靶向該lncRNA/PACMP能顯著抑制腫瘤生長,增強腫瘤對放化療、多種靶向治療藥物的敏感性。該研究首次揭示了lncRNA來源的小肽通過調控DNA損傷應答通路影響癌癥進展和耐藥的機制,有望改善多種臨床腫瘤治療方案的療效。
該研究發(fā)現lnc15.2能夠促進乳腺癌等多種腫瘤細胞對表阿霉素的耐藥,表達水平與病人的生存期負相關,并且證實lnc15.2是通過PACMP小肽而不是其RNA轉錄本發(fā)揮功能。PACMP通過與CtIP競爭性結合泛素連接酶Cullin3的底物銜接子KLHL15來抑制CtIP的泛素化和蛋白酶體依賴的降解,促進DNA同源重組修復;PCAMP還直接結合PAR鏈,通過其帶有的正電荷來中和PAR鏈的負電荷,促進PARP1催化的PAR鏈延伸。單獨靶向lnc15.2/PCAMP能顯著抑制腫瘤細胞生長,其效果類似于同時敲低PARP1和CtIP;靶向lnc15.2/PCAMP還能促進腫瘤細胞對放療、化療(喜樹堿、表阿霉素)、靶向治療(PARPi、ATR以及CDK4/6抑制劑)等多種藥物的敏感性,可明顯改善腫瘤療效。