發(fā)現(xiàn)SMAD4如何解鎖放療敏感性，為胰腺癌患者帶來新曙光！
文章來源：360國際醫(yī)療網(wǎng)發(fā)布日期：2024-11-16瀏覽次數(shù)：31 研究結(jié)果揭示了SMAD4-PARP1相互作用在DNA修復(fù)中的新分子機(jī)制，以及在PDAC放療反應(yīng)中的重要作用。團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)為SMAD4缺乏的PDAC提供了一種新的聯(lián)合治療策略，可以減少胰腺癌的放療抗性。
關(guān)于胰腺導(dǎo)管腺癌胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）以晚期發(fā)現(xiàn)和對治療的抵抗為特征，導(dǎo)致其5年生存率低于10%。在PDAC中常突變的基因，包括癌基因KRAS以及腫瘤抑制基因CDKN2A、TP53和SMAD4。SMAD4的缺失在55%的患者中觀察到，與PDAC中放療抵抗增加和預(yù)后較差相關(guān)。臨床前研究表明，CDK4/6抑制劑可以抑制KRAS突變PDAC模型中的腫瘤生長。SMAD4是TGF-β信號通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。在這項研究中，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)一種放射模擬化學(xué)物質(zhì)能夠以非TGF-β依賴的方式，誘導(dǎo)SMAD4在細(xì)胞核中的強(qiáng)烈轉(zhuǎn)移。將PARP抑制劑奧拉帕尼與放療相結(jié)合，減輕了SMAD4缺陷PDAC的放療抵抗。這項研究還提出了一種機(jī)制，即失調(diào)的PARP1活性如何導(dǎo)致SMAD4缺陷PDAC的放療抵抗，為在SMAD4缺陷PDAC患者中使用PARP抑制劑，以增強(qiáng)放療效果提供了理論基礎(chǔ)。SMAD4減弱PARP1介導(dǎo)的DNA修復(fù)團(tuán)隊將核定位的GFP標(biāo)記的SMAD4-2LA，轉(zhuǎn)染到HEK293FT細(xì)胞中。這個構(gòu)建體在DNA損傷軌跡上強(qiáng)烈定位，表明SMAD4被招募到DNA損傷位點，并暗示SMAD4在DNA修復(fù)過程中可能發(fā)揮作用。使用激光微照射，shSMAD4細(xì)胞顯示出比對照細(xì)胞更明顯的PARP1定位到DNA損傷軌跡，表明SMAD4通過影響PARP1的招募，來抑制DNA修復(fù)。SMAD4-2LA與PARP1的相互作用比SMAD4-5KA更強(qiáng)，表明SMAD4與PARP1的相互作用，因SMAD4的核定位而增強(qiáng)。與表達(dá)SMAD4-WT或SMAD4-5KA的細(xì)胞相比，在表達(dá)SMAD4-2LA的細(xì)胞的染色質(zhì)分?jǐn)?shù)中檢測到的PARP1水平較低。在SMAD4缺陷的細(xì)胞中，NCS暴露后，染色質(zhì)結(jié)合的PARP1水平增加；相反，表達(dá)SMAD4的細(xì)胞隨時間PARP1水平降低。這些數(shù)據(jù)證實了，SMAD4通過限制PARP1招募到DNA損傷位點，來調(diào)節(jié)DNA修復(fù)。
SMAD4減弱PARP1介導(dǎo)的DNA修復(fù)。將PARP抑制劑與放療相結(jié)合，似乎能夠協(xié)同減少體內(nèi)外SMAD4缺陷型PDAC的生長體外實驗中，團(tuán)隊通過克隆形成實驗，評估了對不同劑量的奧拉帕尼和NCS的治療反應(yīng)。shSMAD4細(xì)胞在與奧拉帕尼聯(lián)合使用時，對NCS顯示出增強(qiáng)的敏感性。僅使用奧拉帕尼治療的shCTRL組和shSMAD4組，均未顯示出的治療效果。在shSMAD4組中，放療和奧拉帕尼治療，對腫瘤的反應(yīng)沒有差異。然而，shCTRL組在放療后，腫瘤大小減小。奧拉帕尼和放療的聯(lián)合應(yīng)用，減少了SMAD4缺陷型PDAC的腫瘤生長。在SMAD4充足組中，奧拉帕尼的加入，并沒有增強(qiáng)放療的效果。這些結(jié)果表明，高SAMD4表達(dá)的腫瘤，可以通過直接放療有效管理。相反，SMAD4缺陷型腫瘤，可能從涉及放療和奧拉帕尼的聯(lián)合治療中受益。
將PARP抑制劑與放療相結(jié)合，似乎能夠在體內(nèi)外協(xié)同減少SMAD4缺陷型胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）的生長。總結(jié)1. SMAD4缺陷的PDAC患者對放療有固有的抵抗性，導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)和預(yù)后不良。SMAD4缺失，促進(jìn)了由電離輻射引起的胰腺癌中雙鏈斷裂（DSB）修復(fù)。2. PARP1在DNA損傷響應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，促進(jìn)腫瘤的放療抵抗。SMAD4通過阻斷PARP1與受損DNA的結(jié)合過程，影響PARP1進(jìn)行DSB修復(fù)的能力。SMAD4在細(xì)胞核中通過其MH1區(qū)域與PARP1的DBD區(qū)域結(jié)合，干擾PARP1與受損DNA的結(jié)合效率。3. 將PARP抑制劑奧拉帕尼與放療結(jié)合，對SMAD4缺陷PDAC的生長有協(xié)同效應(yīng)，可能有助于克服SMAD4缺陷PDAC患者的放療抵抗。4. SMAD4在減弱PARP1介導(dǎo)的DNA修復(fù)和促進(jìn)胰腺癌的放療抵抗中，發(fā)揮關(guān)鍵作用。 
