TissueFAXS 助力克服 PARP 抑制剂临床耐药

遗传性乳腺癌和卵巢癌基因BRCA1或BRCA2 (BRCA)缺陷的癌细胞对聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂(PARPi)高度敏感。在缺乏BRCA基因的情况下，RAD51重组酶无法形成核焦点，这是通过同源重组(HR)修复DNA双链断裂(DSB)的标志。然而，*近的研究表明，在BRCA1突变癌症中53BP1的缺失也抑制了单链DNA (ssDNA)复制缺口，这是一个与滞后链合成过程中恢复冈崎片段加工相关的过程，与备用滞后链合成相关的因子（如PARP1、XRCC1和LIG3）在染色质中恢复并升高。尽管有这些发现，主要的观点仍然是HR介导的DSB修复是PARPi耐药的主要驱动力。

2025 年 9 月，美国马萨诸塞大学Chan医学（University of Massachusetts Chan Medical School，UMass Chan Medical School，伍斯特）联合美国佛蒙特大学（University of Vermont）生物系蛋白组平台及其同校生理微生物系光学实验中心在Molecular Cell发表题为“RAD51 is chromatin enriched and targetable in BRCA1-deficient cells”的文章，IF：17.7。该文章报道了BRCA1突变型癌症是同源重组(HR)缺陷型的，它们对抗癌疗法如聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)抑制剂(PARPi)的敏感性长期以来被归因于这种缺陷。因此，HR标记RAD51病灶已被广泛用作PARPi反应的生物标志物。 然而，单链DNA (ssDNA)缺口也是BRCA1突变细胞的特征，并与PARPi敏感性有关。在这里作者他们发现RAD51是必需的，并在BRCA1缺陷细胞的染色质中富集，而53BP1的额外缺失缓解了这种富集和依赖性。随着DNA损伤检查点1 (MDC1)或H2AX介体的丢失，PARPi耐药性也出现了相同的模式。然而，与53BP1的缺失不同，BRCA1缺陷细胞中MDC1和H2AX的缺失不会恢复RAD51病灶，进一步使HR与PARPi抗性解偶联。的来说，作者他们提出了一个模型，BRCA1缺陷细胞中的ssDNA间隙需要复制后RAD51染色质参与细胞适应性，转移RAD51的其他作用，并揭示了一个新靶点。

实验部分：

1. 图像采集：使用TissueGnostics TissueFAXS SL Q载玻片扫描显微镜对组织样本进行成像，确保图像质量稳定且可追溯。图像是在宽视场模式下作为扩展焦点投影拍摄的，具有由0.7个微米步长组成的3步z叠置组件。DAPI通道用于自动确定所选区域的焦点。

2. 定量分析：使用StrataQuest v7.1.143分析免疫荧光图像。使用中值过滤器过滤所有图像，内核半径为1 px，使用DAPI通道识别细胞核。将小于24μm²的物体从数据集中移除，并在细胞核区域内的每个通道中测量强度。导出所有已识别的细胞核的测量值。使用多变量图将数据绘制在GraphPad Prism中，x轴为DAPI强度，y轴为平均FITC强度。数据点根据AF594每个细胞的平均强度进行颜色编码。

3. 结果：推翻 “RAD51 焦点 / 同源重组决定 PARPi 药效” 经典认知，证实BRCA1 缺陷癌细胞靠染色质结合 RAD51 修复复制缺口存活，该 RAD51 是可靶向新药靶点，用于攻克 PARP 抑制剂耐药。

Figure 3  53BP1和MDC1以H2AX依赖的方式在BRCA1缺陷细胞中富集，这也赋予了BRCA1缺陷细胞对PARPi和TLSi的敏感性。