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bioRxiv Cancer Biology· Krishnamoorthy, V., Gupta, V. K., Jinka, S., Srinivasan, S., M, K. H., Shi, C., Poorva, P., Chen, S. X., Merchant, N., Dosch, A. R., Nagathihalli, N. ·· 15 hours ago评分42

烟草致癌物NNK在胰腺导管癌变中诱导持续性DNA损伤与同源重组修复失调

Tobacco Carcinogen Induces Persistent DNA Damage and Homologous Recombination Dysregulation in Pancreatic Ductal Carcinogenesis

In brief

烟草致癌物NNK慢性暴露可致胰腺导管上皮细胞持续DNA损伤与同源重组修复失调,引发染色体不稳定。5天急性暴露激活ATM-γH2AX依赖性HR修复,50天慢性暴露则出现RAD51、BRCA1/2、FANCD2、PLK1转录上调但修复保真度下降。γH2AX在NNK处理细胞、KRAS驱动癌前病变及吸烟者胰腺组织中显著升高,与PDAC患者肿瘤进展和不良预后相关。

Deep dive

吸烟是胰腺导管腺癌(PDAC)的明确危险因素,而这类肿瘤本身又以复杂的基因组不稳定性为特征[1]。既往研究对烟草致癌物NNK如何促癌的认识,多集中在增殖与干性层面:NNK可经β肾上腺素受体反式激活EGFR受体,刺激永生化人胰腺导管上皮细胞增殖[4];尼古丁在KRAS驱动的小鼠模型中加速肿瘤发生,伴有Gata6依赖的腺泡细胞去分化[2];香烟烟雾则经PAF1诱导胰腺癌细胞的干细胞特性[3];综述也提示NNK可能经多条通路产生遗传与表观遗传效应[5]。但烟草致癌物对DNA损伤与修复这一环节的动态影响,尤其是长期暴露下同源重组(HR)修复能否保真,此前工作没有给出答案。

Gupta等在新研究中以人胰腺导管上皮细胞H6c7为模型,分别给予NNK处理5天和50天,结合全基因组RNA测序、qRT-PCR、免疫荧光、彗星实验与γH2AX ELISA进行分析,并在人PDAC组织芯片及TCGA-PAAD数据中检验γH2AX的临床意义。结果呈现出双相应答:5天急性暴露诱导DNA双链断裂并激活ATM-γH2AX信号,RAD51与BRCA2招募增加,符合HR修复的启动;50天慢性暴露虽伴随RAD51、BRCA1、BRCA2、FANCD2、PLK1等HR相关基因的转录上调以及RAD51/BRCA2修复灶持续累积,却出现RAD51定位异常、DNA损伤信号持续存在和染色体不稳定,提示HR修复保真性失调。γH2AX在NNK处理细胞、KRAS驱动的癌前病变和吸烟者胰腺组织中均升高,其高表达与肿瘤进展及较差的总生存相关,RAD51高表达同样提示不良预后。

这项工作由此把烟草致癌物的研究焦点从促增殖、去分化与干性[2,3,4],推进到DNA修复稳态层面:短期暴露是可动员的修复反应,长期暴露则陷入修复机器持续运转而损伤不消的失衡,且细胞实验、人体组织与公共数据库三个层面的证据相互印证。鉴于PDAC中DNA损伤反应(DDR)基因缺陷并不少见——据2025年一篇综述,多达25%的PDAC患者携带DDR基因突变[6]——HR稳态遭破坏的后果具有临床分量,作者也据此提出γH2AX可作为烟草相关PDAC中具有临床相关性的预后标志物。

需要留意的是,该文目前为预印本,所呈现的证据以体外细胞模型结合人组织与TCGA数据的相关性分析为主;HR失调与体内癌变之间的因果链条,以及γH2AX、RAD51能否进一步指导预防或治疗决策,仍有待同行评议与后续研究回答。

Source: bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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