Signal Transduction and Targeted Therapy
PKMYT1：骨肉瘤耐药机制的新突破与DDP治疗策略探索

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本研究通过CRISPR筛选结合转录组测序，首次揭示PKMYT1通过磷酸化NPM1 S260位点，干扰其SUMOylation修饰，从而影响DNA损伤修复通路和骨肉瘤细胞对顺铂（DDP）的敏感性。靶向PKMYT1或其下游通路可能为骨肉瘤的联合治疗提供新方向。

 

文献概述
骨肉瘤（OS）是儿童及青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤，顺铂（DDP）是其化疗的核心药物。然而，OS患者常出现DDP耐药，严重限制临床疗效。因此，探索调控DDP敏感性的关键因子对改善骨肉瘤治疗具有重要意义。

背景知识
CRISPR筛选技术广泛用于基因功能研究及药物耐药机制的探索。本研究首次利用CRISPR激酶文库筛选影响DDP敏感性的激酶，发现PKMYT1在骨肉瘤中高表达，且与不良预后相关。PKMYT1属于Wee激酶家族，可通过磷酸化CDK1抑制其活性，从而调节细胞周期。已有研究发现其在胃癌、胰腺癌中促进肿瘤进展，但在骨肉瘤中与DDP耐药的关系尚不明确。

 

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研究方法与实验
1. 使用CRISPR激酶文库在骨肉瘤细胞系143B中进行全基因组筛选，结合转录组测序交叉分析，确定PKMYT1为DDP耐药相关基因。
2. 通过RT-qPCR检测PKMYT1在临床骨肉瘤组织及细胞系中的表达，分析其与DDP治疗及耐药细胞系（U2OS/DDP）中的表达变化。
3. 利用sgRNA敲除PKMYT1，评估其对骨肉瘤细胞增殖、凋亡及DDP敏感性的影响。
4. 构建小鼠异种移植模型，验证PKMYT1缺失对体内DDP疗效的增强作用。
5. 通过磷酸化蛋白质组学和分子互作实验证实PKMYT1磷酸化NPM1 S260位点，影响其SUMOylation，从而调控DNA损伤修复相关蛋白BRCA1、RAP80、RAD51的招募。
6. 进一步评估PKMYT1抑制剂RP6306与DDP联合用药的协同效用，验证其在细胞和类器官模型中的治疗增敏效果。

关键结论与观点

• PKMYT1在骨肉瘤细胞中高表达，并在DDP处理后进一步上调。
• 敲除PKMYT1可显著提高骨肉瘤细胞对DDP的敏感性，降低IC50值并增加凋亡率。
• PKMYT1通过磷酸化NPM1 S260位点，抑制其SUMOylation，从而削弱BRCA1、RAP80和RAD51在DNA损伤位点的招募。
• 磷酸化缺陷突变体NPM1 S260A可恢复DDP诱导的DNA损伤修复缺陷，提高治疗敏感性。
• PKMYT1抑制剂RP6306与DDP联用可显著增强抗肿瘤效果，提示其在骨肉瘤治疗中的潜在应用价值。

研究意义与展望
本研究首次揭示PKMYT1在骨肉瘤DDP耐药中的关键作用，明确其通过调控NPM1的翻译后修饰影响DNA修复效率。靶向PKMYT1或其下游信号节点（如NPM1 S260）可能为骨肉瘤耐药提供新治疗策略。未来可进一步研究PKMYT1小分子抑制剂在临床前模型中的药效，并探索其在其他铂类耐药肿瘤中的通用性。

 

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结语
本研究通过CRISPR筛选和功能验证，首次揭示PKMYT1在骨肉瘤顺铂耐药中的关键调控作用。PKMYT1高表达可降低骨肉瘤细胞对DDP的敏感性，其机制涉及对NPM1 S260的磷酸化修饰，从而竞争性抑制NPM1的SUMOylation，削弱DNA损伤修复复合物的形成，最终促进双链断裂（DSB）修复效率，降低DDP的细胞毒性。这一发现不仅拓展了骨肉瘤耐药机制的分子基础，也为联合靶向治疗提供了新靶点。PKMYT1抑制剂RP6306的引入可显著增强DDP疗效，提示其作为骨肉瘤治疗辅助药物的潜力。未来，可进一步探索该信号轴在其他肿瘤中的功能保守性，并开发更具特异性的PKMYT1抑制剂用于临床转化研究。

 

Binfeng Liu, Wei Li, Wenchao Zhang, Chao Tu, and Zhihong Li. PKMYT1 kinase ameliorates cisplatin sensitivity in osteosarcoma. Signal Transduction and Targeted Therapy.