CRISPR筛选鉴定SMARCAL1和MRN作为MSI-H结直肠癌中WRN依赖性的调节因子

微卫星高度不稳定（MSI-H）结直肠癌细胞依赖Werner综合征解旋酶（WRN）来解离由扩展的TA二核苷酸重复序列形成的十字形DNA结构。WRN缺失会诱导复制应激和双链断裂，这种脆弱性可通过选择性WRN抑制剂（WRNi）HRO761在MSI-H癌细胞中重现。为揭示调控WRN抑制敏感性的机制，我们在经或未经HRO761处理的结直肠癌细胞系中进行了全基因组CRISPR/Cas9筛选。这些筛选将SMARCAL1鉴定为WRN依赖性的关键调节因子。SMARCAL1的缺失使细胞对WRN抑制产生抗性，而挽救这一效应需要SMARCAL1的ATP酶/转位酶活性。机制上，SMARCAL1拮抗WRN并支持十字形DNA结构，从而增强细胞对WRN的依赖。此外，MRE11–RAD50–NBS1（MRN）复合物，而非MUS81或ERCC1/XPF，是WRN抑制后十字形DNA加工的主要介导者。MRN复合物的急性破坏赋予细胞对WRN抑制的深度抗性，而共济失调毛细血管扩张突变（ATM）缺陷则产生更温和的抗性表型。进一步的遗传和药理学上位性分析表明，MRN复合物通过ATM依赖性信号传导和MRE11核酸酶依赖性功能来调节WRNi敏感性。重要的是，本研究鉴定的关键抗性机制通过结构不同的临床阶段WRNi VVD-214进行了独立验证。总之，这些发现将SMARCAL1–MRN–ATM轴确定为WRN依赖性的关键调节因子，并为WRN靶向治疗的抗性提供了机制见解。