DNA损伤应答（DDR）机制使细胞能够应对威胁基因组完整性的各种应激因素。在这一应答过程中，由CHEK1基因编码的检查点激酶1（CHK1）起着至关重要的作用。CHK1最初被认定为G2/M期检查点的调控因子，而后续研究表明，它在DNA复制、有丝分裂进程、DNA修复以及整体细胞周期调控方面均发挥着重要作用¹。然而，CHK1作为癌症治疗靶点的潜力尚未在临床上得到充分实现，相关研究正在进行中。本文将与您一起了解该蛋白激酶检查点CHK1。

CHK1结构和功能¹

CHK1是一种由476个氨基酸组成的丝氨酸/苏氨酸激酶，分子量约为54 kDa。其结构包含高度保守的N端激酶结构域（催化活性核心）和可变性较高的C端调节结构域，两者通过柔性连接区相连。无DNA损伤时，CHK1通过C端结构域对N端激酶结构域的变构抑制维持自抑制状态。当DNA损伤发生时，共济失调毛细血管扩张与Rad3相关激酶（ATR）介导的CHK1磷酸化（如Ser-345和Ser-317位点）及CHK1自身Ser-296的自磷酸化共同解除自抑制，恢复激酶活性（图1）。CHK1的主要功能是参与细胞周期调控。

图1、CHK1的结构：A. 无DNA损伤自抑制状态；B. 发生DNA损伤时被激活状态

细胞周期的精准调控对维持基因组完整性至关重要。细胞面临多种内源及外源应激因素，干扰DNA的正常复制或致DNA产生潜在致突变性断裂。为此，细胞进化出DDR机制，该机制包括细胞周期检查点和DNA修复途径。DDR由CHK1和CHK2协调，通过四个关键检查点（G1/S、S期内、G2/M及纺锤体组装检查点）独立调控细胞周期进程，延迟细胞周期以保障DNA修复（图2）。

图2、细胞周期检查点

细胞周期检查点调控过程涉及多个关键激酶，其中包括共济失调毛细血管扩张突变蛋白（ATM）和ATR两个核心激酶。ATM在DNA双链断裂（DSBs）时被激活，进而激活CHK2，触发G1/S期检查点，调控细胞周期停滞，以便进行DNA修复。当ATR识别复制压力（如单链DNA暴露）时，启动磷酸化并激活CHK1，主导S期和G2/M检查点，确保DNA复制和分裂前的修复（图3）。尽管这两个模块功能不同，但它们相互补充，共同维护细胞周期的正常进行和基因组稳定性。在这一过程中，CHK1在响应复制应激、激活S期和G2/M期检查点方面发挥关键作用。

图3、细胞周期检查点调控机制

CHK1与乳腺癌¹

乳腺癌中，CHK1异常表达与治疗耐药性密切相关，其高表达通常提示疾病易复发、治疗易发生耐药且患者总生存期较短。传统化疗药物诱导的DNA损伤可经ATR/CHK1通路缓解，因而该通路可保护癌细胞免受化疗的损伤。因此，将CHK1抑制剂与化疗联用有望能提高治疗效果并逆转耐药性。

因此，CHK1是乳腺癌治疗中的重要靶点。开发有效的CHK1抑制剂或联合其他疗法（如化疗、放疗），有望为乳腺癌患者提供新治疗选择。

CHK1在乳腺癌领域的相关研究

在癌症治疗领域，CHK1抑制剂的研究已历经二十余载的探索。虽然临床前研究展现出令人鼓舞的潜力，但在临床转化过程中仍面临诸多挑战。目前，CHK1抑制剂尚未获得上市批准，该领域的研究仍在持续进行中，研究者正在积极探索新的突破方向，以期能为癌症患者带来更有效的治疗方案。

1. Prexasertib(LY2606368)²

Prexasertib是一种第二代CHK1抑制剂，通过阻断CHK1的自磷酸化和活化，在多瘤种中诱导复制应激和有丝分裂灾难机制。2020年，The Oncologist 杂志发表了一项关于Prexasertib在BRCA野生型（BRCAwt）三阴性乳腺癌（TNBC）的II期单臂初步研究结果。

该研究旨在评估Prexasertib单药在转移性/复发性TNBC患者中的疗效和安全性。研究共纳入9例BRCAwt TNBC患者，且至少接受过一种既往治疗。主要研究终点为客观缓解率（ORR），次要终点包括无进展生存期（PFS）和安全性。

结果显示，研究观察到1例患者达部分缓解（PR），ORR为11.1%。4例患者达到稳定疾病（SD），中位PFS为86天。常见的3/4级治疗相关不良事件（TRAEs）包括无发热性中性粒细胞减少症（88.9%）、贫血（33.3%）和血小板减少症（11.1%）。药效学研究显示，Prexasertib治疗可诱导外周免疫细胞DNA损伤，表现为γ-H2AX（DNA双链断裂的生物标志物）增加，同时大多数患者重新激活的CD8 T细胞减少，但部分缓解的患者显示出T细胞恢复和激活的迹象。

该研究表明Prexasertib单药治疗在BRCAwt TNBC患者中疗效有限。然而，由于其能诱导DNA损伤，Prexasertib在联合治疗中可能具有一定的潜力。目前多项临床试验正在评估其与PARP抑制剂、铂类化疗药等的联合应用效果，其未来联合方案的潜在获益值得期待。

2. MK-8776³

MK-8776是一种CHK1蛋白激酶高选择性抑制剂，它可以削弱癌细胞中的DNA修复能力以实现化疗致敏。既往尚无证据表明MK-8776可作为放疗增敏剂。鉴于此，研究人员开展了一项研究，探索MK-8776联合放疗对人TNBC细胞系的影响。

该研究证实，CHK1抑制剂MK-8776通过以下机制显著增强TNBC的放射敏感性：

①有效解除电离辐射诱导的G2/M期阻滞（P≤0.027），并增强DNA损伤标志物γH2AX的表达（P≤0.045）；

②在体外实验中，显著抑制细胞增殖（P<0.05），使放射存活曲线明显下移；

③在动物模型中，联合放疗使移植瘤体积较单用放疗组减少54%（P<0.0001）；

④通过抑制自噬关键蛋白LC3-II转化（P≤0.021）和减少自噬体形成（P≤0.039），阻断肿瘤细胞的辐射保护机制。

该研究结果表明，MK-8776可通过增强DNA损伤和抑制保护性自噬的双重作用机制，显著提高TNBC对放疗的敏感性。这提示MK-8776可能具备作为放疗增敏剂的潜力，但未来仍需要更多研究以进一步验证其在临床应用中的相关性和有效性。

总结与展望

自1993年CHK1被发现以来，其研究不断深入，对其基本功能的认识也迅速提升。CHK1在细胞周期调控与DDR中的作用，为乳腺癌靶向治疗提供了契机。基于临床前研究成果，其靶向治疗前景依然可期。为了推动其临床转化，亟需进一步研究以明确CHK1的调控机制、底物特异性及发现新底物。

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