合成致死新靶點——WRN細胞模型

發(fā)布時間:2025/11/13分類:技術(shù)文章來源:科佰生物

背景

“合成致死”是指兩個非致死基因同時被抑制，導致細胞死亡的現(xiàn)象。當兩個基因同時失活導致細胞死亡，但任一基因中的單獨失活都是無明顯毒性。在發(fā)生突變失活的腫瘤中，通過抑制其合成致死配對基因，可獲得腫瘤選擇性殺死。

PARP抑制劑是全球首個利用合成致死理論成功研發(fā)并在臨床實踐中取得成功的藥物。從2014年首款PARP抑制劑奧拉帕利獲FDA批準到現(xiàn)在，已有近10年的時間，但目前尚無針對其他靶點的“合成致死”藥物獲批。

國際頂級期刊之一Nature于去年同一天上線了兩篇關(guān)于WRN（Werner綜合征RecQ解旋酶）抑制劑的文章，其中一篇是關(guān)于Novartis的HRO761的發(fā)現(xiàn)過程，另一篇介紹了拜耳（Bayer）旗下Vividion Therapeutics 公司的VVD-133214 (又叫RO7589831)的發(fā)現(xiàn)過程。這些文章重燃了醫(yī)藥行業(yè)對“WRN”這個合成致死靶點的關(guān)注。

WRN的結(jié)構(gòu)及其功能

WRN（Werner Helicase）是一種具有解旋酶和核酸外切酶活性的多功能酶，在維持基因組穩(wěn)定性至關(guān)重要的各種細胞過程中發(fā)揮作用，包括 DNA 復制、轉(zhuǎn)錄、DNA 修復和端粒維護。

WRN 缺失會導致細胞周期停滯、DNA 損傷、有絲分裂缺陷、染色體破碎和細胞凋亡，特別是在 MSI 細胞中。此外，WRN 敲除減少了移植 MSI（微衛(wèi)星不穩(wěn)定性）細胞的小鼠的異種移植物生長和腫瘤形成。引人注目的是，各種 MMR（DNA 錯配修復）成分的急性消耗并沒有誘導 MSS（微衛(wèi)星穩(wěn)定）細胞對 WRN 的依賴。相反，在MSI細胞中重新引入缺失的MMR成分的基因拯救實驗未能拯救合成致死關(guān)系。這些實驗表明，WRN 合成致死關(guān)系是通過 MMR 功能障礙的突變后果而不是通過 MMR 缺陷本身來發(fā)展的。此外，使用解旋酶結(jié)構(gòu)域、核酸外切酶結(jié)構(gòu)域或兩者內(nèi)的功能喪失突變對 WRN 的各種酶活性進行剖析，證明 MSI 細胞中的WRN 依賴性僅與其解旋酶功能有關(guān)。

WRN的細胞模型

目前全球沒有靶向WRN的藥物獲批上市，進展最快的是開頭提到的拜耳旗下公司的VVD-133214和諾華的HRO761。VVD-133214是一款WRN共價變構(gòu)抑制劑，能夠選擇性地與WRN上的C727位點結(jié)合。諾華的HRO761是一款非共價別構(gòu)WRN抑制劑，可在D1和D2解旋酶結(jié)構(gòu)域的界面上變構(gòu)結(jié)合，從而將WRN鎖定在非活性構(gòu)象中。HRO761還以劑量依賴的方式誘導WRN降解，激活DNA損傷反應并誘導p53靶基因。

除了以上兩款臨床階段的WRN藥物外，還有多款處于臨床前階段的靶向WRN的藥物，如英矽智能的SM9432A和ISM2196、勤浩醫(yī)藥的GH1581、先聲再明的ZM-3329和浦合醫(yī)藥的PH027等等。此外，葛蘭素史克（GSK）、Eikon Therapeutics公司、Syros Pharmaceuticals公司和Nimbus Therapeutics公司等也有研究該靶點。

為了助力WRN藥物的研發(fā)，科佰生物開發(fā)了基于基因編輯的WRN細胞模型，用于候選藥物早期機理研究。結(jié)果如下：