【First-in-class药设系列】基于PARP1捕获的抗肿瘤耐药新靶标TEX264发现

PARP抑制剂（Poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors, PARPi）是首个合成致死靶向疗法，获批用于治疗BRCA突变的乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌和前列腺癌。PARPi通过将PARP1捕获在染色质DNA上，导致复制叉碰撞和DNA双链断裂，从而选择性杀伤同源重组修复缺陷（homologous recombination repair-deficient, HRD）的肿瘤细胞。然而，PARPi耐药已成为临床重大挑战——约40%的胚系BRCA突变卵巢癌患者对奥拉帕利无响应，耐药机制包括BRCA回复突变、PARP1突变消除捕获等。因此，深入理解捕获的PARP1如何在细胞内被清除，对于揭示耐药机制和改善疗效至关重要。

为探索PARPi处理后哪些蛋白稳态系统发生改变，来自牛津大学的研究者对三阴性乳腺癌CAL51细胞进行RNA-seq分析。结果显示，PARPi处理显著上调31个自噬相关基因，包括SESN1、SESN2和DRAM1，这些基因受p53转录激活以促进自噬。相比之下，蛋白酶体相关基因无明显差异表达。进一步分析已发表的全基因组CRISPR筛选数据发现，自噬核心因子ATG7、ATG14、ULK1、GABARAP以及自噬调节因子USP7、USP8、CUL3和p97的缺失均显著增加细胞对PARPi的敏感性。这些结果表明，自噬在PARPi响应中发挥保护作用。

为验证自噬是否参与捕获PARP1的清除，研究者利用LysolP技术（免疫沉淀完整溶酶体）发现，PARPi处理导致PARP1在溶酶体中显著累积，且强捕获剂talazoparib的作用远强于弱捕获剂veliparib。mCherry-PARP1-GFP报告基因实验显示，PARPi处理后细胞质中出现红色 puncta（溶酶体酸性环境淬灭GFP信号），活细胞成像直观展示了PARP1从细胞核输出并与溶酶体融合的过程。敲低ATG7或自噬相关蛋白STX17、ATG9A、beclin-1几乎完全阻断PARP1的溶酶体定位，证实捕获PARP1通过自噬途径清除。

为鉴定介导这一过程的选择性自噬受体，研究者聚焦于TEX264——此前报道可作为p97共因子和自噬受体清除TOP1cc DNA损伤。敲除TEX264后，HeLa和CAL51细胞对talazoparib和niraparib的敏感性显著增加，而对veliparib无影响。表达捕获缺陷型PARP1突变体的细胞中，TEX264缺失不增加药物敏感性，证明TEX264的功能依赖于PARP1捕获。免疫荧光显示，TEX264缺失导致染色质上捕获PARP1大量累积，其程度与已知调控因子UFD1缺失相当。

免疫共沉淀实验证实，TEX264与染色质结合的PARP1相互作用，且该相互作用在PARPi处理后增强约40%。氢氘交换质谱（hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry, HDX-MS）结合定点突变发现，TEX264的C末端（S272-313）包含LC3相互作用区域（LC3-interacting region, LIR）和p97相互作用SHP基序，是结合PARP1所必需的区域。PLA实验显示，PARPi处理后TEX264与PARP1在核周和胞质中的相互作用信号显著增强。

功能验证表明，在TEX264敲除细胞中回补野生型TEX264可恢复PARP1的溶酶体定位和细胞存活率，而LIR或SHP突变体则无法恢复。这些结果证明TEX264作为选择性自噬受体，通过LIR基序桥接LC3，同时作为p97共因子，协同介导捕获PARP1的自噬性清除。

那么，这一通路的破坏会产生什么后果？TEX264缺失细胞在PARPi处理后，RPA和CHK1磷酸化水平升高，γ-H2AX、RPA和53BP1 foci分别增加1.4、2.1和1.8倍，提示复制应激和DNA损伤加剧。值得注意的是，这些效应仅发生在强捕获剂talazoparib而非veliparib处理时。回补野生型TEX264可恢复DNA损伤水平，而LIR或SHP突变体则不能。

进一步研究发现，UFD1-p97-蛋白酶体通路与TEX264-p97-自噬通路平行存在——同时抑制两条通路可进一步增加细胞对PARPi的敏感性。自噬的关键功能之一是清除蛋白聚集体。ProteoStain染色显示，PARPi处理诱导蛋白聚集体形成，其累积在自噬抑制剂bafilomycin A1处理后加剧，且聚集体中含有大量PARP1。捕获缺陷型PARP1突变体不形成聚集体，证实PARP1聚集依赖于其与染色质的结合。为评估该通路的临床相关性，研究人员利用长期奥拉帕利处理获得了BRCA1缺陷RPE1细胞的耐药株。耐药细胞对talazoparib和olaparib均产生抵抗，但敲低TEX264或ATG7可显著恢复其敏感性。分析SCAN-B队列中7743例乳腺癌患者的RNA-seq数据发现，在HRD的TNBC患者中，TEX264低表达者10年生存率比高表达者提高约28%，而在HRP患者中无此差异。这提示高TEX264表达促进肿瘤细胞存活，与不良预后相关。

    综上，本研究揭示了一条全新的捕获PARP1清除通路：TEX264作为选择性自噬受体和p97共因子，识别并结合染色质上捕获的PARP1，通过LIR基序桥接LC3，依赖SUMO化和泛素化（但非经典的RNF4通路），介导PARP1从细胞核输出至溶酶体降解。该通路的破坏导致PARP1聚集体累积、DNA损伤加剧和细胞死亡，并可逆转PARPi获得性耐药。TEX264介导的核自噬代表了DNA损伤修复的一种新范式——通过自噬清除染色质上紧密结合的蛋白损伤，为克服PARPi耐药提供了新靶点。

参考文献

Gwendoline Hoslett, Sara Tribble, Pauline Lascaux et al. Nucleophagy removes cytotoxic trapped PARP1. Nat Cell Biol.  2026 Jun 2. doi: 10.1038/s41556-026-01961-5.