放射治疗单独使用或与保守性手术及化学治疗联合应用时效果显著，目前用于50-60%的癌症患者，包括宫颈癌、肺癌、胶质母细胞瘤等。尽管技术及治疗方案不断改进，许多患者仍因放射抵抗性而治疗失败。双链断裂（DSBs）是最致命的损伤类型，被认为是放射治疗中诱导癌细胞死亡的主要驱动机制。

因此，调控DSB修复在放射增敏方面具有巨大潜力。反映DSBs，细胞内在的DNA损伤应答与修复通路被激活，包括同源重组（HR）通路和非同源末端连接（NHEJ）通路，以维持基因组稳定性。HR是一种由共济失调毛细血管扩张突变蛋白（ATM）介导的模板依赖性精确修复通路，主要发生于S/G2期。然而，NHEJ作为DSBs的主要修复通路，是一种由DNA-PK全酶介导的非模板依赖性易错修复通路。

具体而言，DSB发生后，XRCC5/XRCC6异二聚体识别并组装到DSB末端，并招募DNA-PKcs形成DNA-PK全酶。DNA-PK的磷酸化激活一系列末端加工因子，最终促进断裂DNA末端的突触形成。抑制DNA损伤应答与修复通路长期以来被认为是应对癌症治疗主要临床挑战的重要策略，例如扩大治疗指数、提高放射治疗疗效，特别是合成致死效应。

后者已通过PARP抑制剂靶向治疗HR DNA修复因子BRCA1/2缺陷肿瘤的有效性在临床上得到验证。鉴于NHEJ在DSB修复中的关键作用，NHEJ抑制联合放射治疗代表了一种用于根除肿瘤的具有吸引力的合成致死组合，目前正在多项临床试验中进行探索。

全基因组筛选方法（RNAi、CRISPR等）是探索参与NHEJ或DSB介导的放射抵抗性关键基因的有效途径，但对筛选候选基因进行功能验证耗时且劳动密集。随机纯合基因扰动（RHGP，亦称RHKO）是一种基于生物学功能鉴定基因的全基因组遗传学方法。RHGP的设计能够降低或升高基因搜索载体盒插入位点附近染色体基因的表达水平，该载体盒含有一个可调控启动子。

具体而言，基于piggyBac的基因搜索载体（PB-GSV）含有一个四环素调控元件（TRE）启动子，在与转座酶（mPB）共转染时，可高效整合到基因组中随机分布的“TTAA”位点。在不使用多西环素（DOX）的情况下，四环素转录激活因子（tTA）与TRE结合，启动反义或正义RNA转录，从而阻断或增强靶基因表达。

重要的是，添加DOX可通过使tTA从TRE上解离来逆转反义或正义RNA的生成，从而逆转靶基因表达及表型。由正义或反义RNA导致的基因功能丧失或获得性突变，取决于PB-GSV在基因组中的整合方向。因此，基于piggyBac的RHGP技术代表了一种高通量、可调控的遗传筛选平台，能够高效研究任何感兴趣的表型。

图1.CABLES1抑制与电离辐射的合成致死效应（摘自Cell Death & Differentiation）

细胞周期蛋白依赖性激酶5和Abl酶底物1（CABLES1），亦称ik3-1，最初被鉴定为连接Cdk5和c-Abl的适配蛋白。人类CABLES1基因编码一种包含633个氨基酸的蛋白质，主要定位于细胞核。越来越多的证据表明，CABLES1可能是细胞通过整合多种信号事件调控多种功能（如细胞死亡和神经分化）的信号枢纽。

在多种类型癌症中观察到CABLES1的频繁缺失，表明CABLES1可能具有抑制肿瘤发生的作用。然而，CABLES1在细胞生长以外的功能，以及其在癌症进展和放射治疗中的详细分子机制尚未得到充分研究。此外，作为多细胞信号枢纽，CABLES1应受到精确调控，但CABLES1在转录水平或转录后水平如何被调控在很大程度上尚不清楚。

在此，作者利用基于piggyBac的RHGP平台进行全基因组诱变筛选，并将CABLES1鉴定为放射抵抗性的关键调控因子。机制上，反映电离辐射（IR），CABLES1与XRCC6/XRCC5异二聚体相互作用，促进XRCC6/XRCC5/DNA-PKcs复合物的组装与招募，从而促进NHEJ修复及放射抵抗性。

作者进一步揭示，YTHDF1通过结合m6A修饰的CABLES1 mRNA增强其翻译，从而维持DNA修复能力及放射抵抗性的升高。通过对多样化虚拟化合物库进行高通量筛选，作者发现茶黄素-3,3'-双没食子酸酯（TF-3）能特异性破坏CABLES1-XRCC6相互作用，在体外和体内使癌细胞对放射治疗增敏。

该研究阐明了CABLES1促进NHEJ修复及放射抵抗性的分子机制，揭示了CABLES1抑制与放射治疗在癌症中存在的强效合成致死相互作用。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41418-026-01755-0