Cancer Res:程向东等团队发现HER2阴性胃癌化疗增敏新靶点
胃癌(GC)是一种致死率较高的恶性肿瘤,尤其是在HER2阴性患者中,可用的靶向治疗手段十分有限。
2026年6月18日,浙江省肿瘤医院程向东,叶足和澳门大学沈汉明共同通讯在
Cancer Research
在线发表题为
PARG Governs a PARylation-Ubiquitination Toggle that Stabilizes RAD51AP1 to Drive Homologous Recombination-Mediated Chemoresistance
的研究论文。
该研究通过对多个胃癌队列进行整合生物信息学分析,作者发现多聚ADP-核糖糖水解酶(PARG)作为DNA损伤应答相关蛋白,在多种胃癌中常发生过表达,并与不良预后显著相关。
尽管PARG单药抑制的治疗效果有限,但通过FDA已批准药物的高通量筛选,作者鉴定出PARG抑制与氟嘧啶类药物(包括5-氟尿嘧啶,5-FU)之间存在合成致死关系。
机制上,PARG通过其N端结构域直接结合同源重组(HR)关键因子RAD51AP1,并去除其多聚ADP-核糖(PAR)链修饰。该去PAR化作用阻止了RNF169介导的RAD51AP1 K48连接型泛素化,从而保护RAD51AP1不被蛋白酶体降解。
由此,PARG的缺失会导致RAD51AP1不稳定,并削弱同源重组DNA修复能力,使细胞对氟嘧啶诱导的DNA损伤更加敏感。在患者来源的异种移植模型中,PARG抑制显著增强了5-FU及其口服前药卡培他滨的抗肿瘤效果。此外,恢复RAD51AP1表达能够明显逆转PARG缺失所带来的化疗增敏作用。
临床分析显示,在胃癌组织中PARG与RAD51AP1蛋白水平高度相关,其共表达定义了一类预后最差的患者亚群。
总体而言,本研究揭示了由PARG调控的PAR化–泛素化开关机制,该机制通过稳定RAD51AP1增强同源重组修复能力,从而影响氟嘧啶类药物敏感性,并为胃癌提供了基于生物标志物分层的联合治疗潜在靶点。

胃癌(GC)是全球发病率第五位、癌症相关死亡原因第五位的恶性肿瘤。晚期或转移性胃癌的预后仍然较差,其主要原因是化疗耐药性的普遍存在。尽管HER2靶向治疗可使少部分患者获益,但对于HER2阴性肿瘤,目前仍缺乏有效治疗方案。
氟嘧啶类药物,尤其是5-氟尿嘧啶(5-FU)及其衍生物,是胃癌化疗方案的基础用药,适用于不同HER2分型的患者。然而,一线铂类/氟嘧啶联合方案的客观缓解率仅为30%–50%,且许多患者会逐渐产生获得性耐药。
作为胸苷酸合成酶抑制剂,5-FU可诱导复制压力并造成DNA双链断裂(DSBs),但肿瘤细胞常通过增强DNA损伤应答(DDR)通路来逃避其细胞毒作用,提示亟需解析耐药机制并寻找新的治疗脆弱点。
合成致死(synthetic lethality)是指两个基因或一个基因与药物靶点同时失活时导致细胞死亡,而单独抑制其中任何一个不会致死。该策略在临床上的成功应用始于PARP抑制剂治疗BRCA突变肿瘤,证明了通过靶向补偿性DNA修复通路可以利用肿瘤特异性弱点。高通量合成致死筛选为发现新靶点提供了有力工具,尤其适用于具有DNA损伤修复缺陷的肿瘤。

图1.PARG-RAD51AP1轴在耐药性中的作用机制模型(摘自
Cancer Research
)
DNA损伤修复(DDR)通路由一系列识别、信号转导和修复DNA损伤的过程组成,其中同源重组(HR)修复是修复DNA双链断裂的关键机制。值得注意的是,尽管传统化疗(如氟嘧啶类药物)可诱导DNA损伤,但其与DDR相关靶点之间潜在的合成致死关系仍未被充分探索。由于氟嘧啶诱导的复制压力会形成特定的修复依赖性,因此这一方向具有重要的治疗开发潜力。
多聚ADP-核糖糖水解酶(PARG)是主要负责水解PARP催化生成的多聚ADP-核糖(PAR)链的关键酶,是PARP的功能对应酶。PAR化修饰作为一种可逆的翻译后修饰,既是DNA损伤的信号标记,也是修复复合物的招募平台,在维持基因组稳定性中发挥核心作用。
PARG缺失会导致PAR积累并损害DNA修复功能。尽管PARG的重要性已逐渐被认识,但其在化疗反应中的作用仍不明确,尤其是在DDR异常普遍存在的胃癌中。
DNA损伤修复(DDR)系统包括同源重组(HR)和非同源末端连接(NHEJ),对于在复制压力下维持基因组稳定性至关重要。其功能异常可显著改变肿瘤细胞对DNA损伤药物(如氟嘧啶类)的敏感性。
RAD51AP1(RAD51相关蛋白1)是RAD51的重要辅助因子,而RAD51是同源重组修复中的核心重组酶。在结构上,RAD51AP1可结合D-loop等分支DNA中间体,并直接促进RAD51介导的链侵入过程,这是HR修复中的限速步骤。RAD51AP1也是一种肿瘤相关因子,其异常表达与多种癌症的不良预后相关,但其在胃癌中的调控机制及功能仍不清楚。
因此,本研究旨在探讨PARG缺失是否通过破坏RAD51AP1介导的同源重组修复,从而对氟嘧啶类药物产生合成致死效应。通过整合遗传学扰动、分子机制分析及临床相关性研究,作者揭示了PARG–RAD51AP1轴在胃癌同源重组修复完整性及氟嘧啶敏感性中的关键作用,为将PARG缺失作为预测性生物标志物及潜在治疗靶点提供了理论依据。
参考消息:https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-25-4984
