WRN-MutCell 平台:赋能精准耐药研究,推动创新疗法突破

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引言

在 AACR 专题会议“Expanding and Translating Cancer Synthetic Vulnerabilities”上,Faith C. Fowler 团队公布的最新研究显示,MSI-H 细胞在长期暴露于 HRO761 和两种新型 WRN 抑制剂后,会在 WRN 解旋酶结构域内产生多个点突变。这些突变可直接破坏抑制剂结合,从而驱动耐药产生。这一发现提示,亟需开发能够克服耐药的第二代 WRN 抑制剂,并建立相应实验模型。基于这些发现,我们建立了 WRN-MutCell 平台,利用 CRISPR/Cas9 技术将不同耐药相关突变精准导入内源性 WRN 基因,为新一代 WRN 抑制剂的分子优化和功能验证提供有力工具。

 

关于 WRN 靶点

Werner 综合征蛋白(WRN)是 RecQ 家族中的关键 DNA 解旋酶,在复制叉重启、基因组稳定性维持以及端粒功能保护中发挥重要作用。在 MSI-H 肿瘤中,错配修复缺陷会导致异常 DNA 二级结构累积,从而形成对 WRN 解旋酶活性的显著依赖。因此,抑制 WRN 功能可触发合成致死效应,选择性清除 MSI-H 肿瘤细胞。

 

生物学功能

· 复制叉维持:在 BRCA2 缺陷细胞中,WRN 依赖其 ATPase 和解旋酶活性促进复制叉重启,并抑制 MRE11 介导的复制叉降解,从而维持基因组稳定性。

· 解旋酶核心结构:WRN 解旋酶核心区域由翼状螺旋(WH)结构域和 ATP 结合口袋组成。I852 残基位于关键 α 螺旋中;I852F 突变可改变酶活性,并重现耐药相关表型。

疾病相关性

· MSI-H 肿瘤中的合成致死依赖:WRN 在多种 MSI-H 实体瘤中表现出合成致死依赖性,包括结直肠癌、胃腺癌和子宫内膜癌,使其成为精准肿瘤治疗中的新兴靶点。

· 药物敏感性与联合策略:抑制或缺失 WRN 可显著提高 MSI-H 肿瘤对 DNA 损伤反应靶向药物(如 PARP 抑制剂)的敏感性,为联合治疗策略开发提供强有力的机制依据。

当前开发格局

· HRO761(诺华):首个进入临床开发阶段的非共价 WRN 抑制剂。目前处于 I 期临床试验(NCT05838768),主要靶向 MSI-H 结直肠癌及其他 MSI-H 实体瘤。

· NTX-452(Nimbus Therapeutics):新一代非共价 WRN 抑制剂,在临床前模型中展现出强合成致死活性,计划于 2025 年上半年启动临床。

· VVD-133214:通过化学蛋白质组学策略发现的共价变构 WRN 抑制剂,已推进至临床候选阶段。

· RO7589831:由美国国家癌症研究所(NCI)支持的 WRN 抑制剂项目,临床开发聚焦多种 MSI-H 实体瘤。

总结

HCT116-WRN-I852F-KI 细胞系可准确重现 MSI-H 肿瘤中观察到的 WRN 依赖性合成致死表型,是研究 WRN 抑制剂的重要模型。该细胞系可广泛应用于:

· 耐药机制研究:阐明 WRN 相关突变如何介导抑制剂疗效丧失,从而促进第二代克服耐药 WRN 抑制剂开发。

· 新药筛选与评价:为 WRN 靶向化合物的药效验证和优先级筛选提供稳健可靠的平台。

· 联合策略优化:系统评估 WRN 抑制剂与 PARP 抑制剂等 DNA 损伤反应药物的联合潜力,加速精准治疗策略开发。

WRN-MutCell 平台:产品与服务

· HCT116-WRN-mut-KI 细胞系——体外验证数据

 

· HCT116-WRN-mut-KI 细胞系——体内验证数据

1HCT116-WT

 

2HCT116-WRN-C727A

3HCT116-WRN-C727A

 

4HCT116-WRN-C727S

 

 

5RKO-WT

 

6RKO-WRN-C727S

 

摘要

我们近期利用 CRISPR 技术将多种耐药相关突变精准导入内源性 WRN 基因,开发了一组 HCT116-WRN 突变细胞系。结合此前建立的 HCT116-WRN-C727S/A-KI 和 RKO-WRN-C727S-KI 模型,这些细胞系共同构成了一个完整平台,可真实重现 MSI-H 肿瘤对 WRN 解旋酶活性的合成致死依赖。

该平台不仅支持高通量药物筛选,还可用于耐药机制解析,并系统评价新一代 WRN 抑制剂及联合治疗策略。