8-OH-dG切除修复缺陷影响PARP-1抑制对浆液性卵巢癌治疗作用的机制研究

PARP-1 inhibitor has been found to be ineffective in the serous ovarian cancer without BRCA1/2 mutations. Our previous work revealed that: 8-OH-dG excision repair defect suppresses the treatment effect of PARP-1 inhibition in mouse embryonic fibroblast cell, human immortalized cell and serous ovarian cancer cell; PARP-1 colocalizes with mitochondria; 8-OH-dG excision repair defect downregulates the tumor cell apoptosis after PARP-1 inhibition by the TP53 mediated mitochondrial pathway. Based upon these founding, we will investigate the mechanism that the defect of 8-OH-dG excision repair function decreases the treatment effect of PARP-1 inhibition by gene manipulation, nucleic acids and proteins detection, cell immunofluorescence, mitochondrial genome sequencing analysis, function evaluation and chromatin immunoprecipitation in vitro and in vivo. We also explore the role of TP53 pathway in the regulating cell fate after PARP-1 inhibition in the nucleus and mitochondria. The implementation of this project may provide new evidence in target treatment strategy of DNA damage repair inhibition in ovarian cancer.

PARP-1抑制对非BRCA1/2突变型浆液性卵巢癌治疗效果不佳。项目申请者前期工作发现，在小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）、人源永生化细胞及浆液性卵巢癌细胞内，8-OH-dG切除修复缺陷能削弱PARP-1抑制效应；且获有证据提示PARP-1与线粒体共定位；8-OH-dG切除修复缺陷可通过TP53蛋白介导的线粒体途径，下调PARP-1抑制后肿瘤细胞凋亡。基于此，项目申请者拟通过基因操作、核酸蛋白检测、细胞免疫荧光、线粒体功能评估及染色质免疫沉淀技术，结合体外和在体实验，研究8-OH-dG切除修复缺陷限制PARP-1抑制效应的机制。并以TP53通路为靶点，探讨PARP-1抑制在细胞核及线粒体内调控细胞命运的分子机制。本项目实施可以揭示卵巢癌治疗中DNA损伤修复靶向抑制的影响因素和调控分子,为该治疗策略针对性的临床应用提供理论依据和分析靶点。

PARP-1抑制是卵巢癌分靶向治疗新近重大进展，潜在获益患群未阐明，PARP抑制抵抗是临床新问题。基于此，探讨PARP抑制剂耐药的分子机制，对获益人群筛选、临床用药设计尤为重要。DNA单链断裂向双链断裂的转变过程是PARP抑制细胞合成致死机制的关键。考虑到，PARP-1是典型的碱基切除修复（BER）参与组分，参与单链DNA（ssDNA）中间产物的识别稳定和修复。在肿瘤细胞DNA修复过程中，以8-OHdG切除修复频率最高，其切除修复以及中间产物ssDNA产生的多寡都有可能影响PARP1抑制剂敏感性，调控PARP抑制的合成致死效应。.本项目探讨和回答了1）8-OHdG切除修复酶类MUTYH和OGG1功能缺陷与PARP抑制合成致死效应及卵巢癌细胞铂类耐药关系，及其分子机制；2）TP53功能状态与8-OHdG切除修复基因转录表达调控的关系；3）卵巢癌患者血浆白细胞8-OHdG高水平呈年龄正相关，与铂耐药、生存期缩短有关；新辅助化疗>3周期与铂耐药复发相关；腹水消退后应停止新辅助化疗，进行手术；SNAP23是我们新发现的卵巢促癌因子。.该项目关键研究结果表明：（1）8-OHdG切除修复介导的损伤碱基切除及中间修复产物ssDNA形成是PARP抑制发挥作用的分子基础，其功能缺陷与PARP抑制剂暴露敏感性密切相关；（2）8-OHdG切除修复基因缺陷也与卵巢癌顺铂耐药发生相关，8-OHdG切除修复主要通过介导mtDNA中大量中间修复产物ssDNA堆积，其在一定程度上主要通过维持mtDNA转录活性及线粒体稳态、降低mtDNA质量、下调mtDNA转录活性及线粒体质量控制调节基因（如TDRP1、MFN2、ATG7等）表达，抑制线粒体动力学调控和损伤线粒体清除机制，引起铂类损伤卵巢癌细胞失能和凋亡。因此，其功能的发挥是卵巢癌顺铂治疗的重要影响因素；（3）p53通过其转录依赖性调控方式正向调节MUTYH和OGG1基因转录表达；（4）机体8-OHdG总水平与铂耐药相关；高肿瘤负荷状态下的DNA损伤治疗可能导致铂耐药；SNAP23是卵巢促癌因子。.该课题关键数据和主要结果回答了8-OHdG切除修复缺陷在PARP抑制合成致死抵抗及卵巢癌细胞顺铂耐药表型发展中的驱动作用。同样，本研究结果也部分揭示了线粒体应激在驱动卵巢癌顺铂耐药发生及表型演化中的作用，这可以为其临床干预措施的发展提供潜在分析靶点。

内容获取失败，请点击重试