NC | Polysome profiling应用：WEE1抑制剂触发GCN2介导的整合应激反应激活

细胞周期的有序进行由细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）严格调控。WEE1激酶通过磷酸化抑制CDK1和CDK2的活性，是防止DNA复制异常和有丝分裂提前进入的关键负调控因子。

在DNA损伤或复制压力下，细胞周期检验点被激活，WEE1活性增强，从而阻止细胞进入有丝分裂，为DNA修复提供时间。因此，在许多癌细胞中，使用WEE1抑制剂（WEE1i）可以强制细胞带伤进入有丝分裂，引发“有丝分裂灾难”而导致细胞死亡。

基于这一原理，WEE1抑制剂作为一种靶向治疗策略已进入临床研究，并显示出治疗潜力。然而，临床上观察到患者对WEE1抑制剂的响应存在显著差异，表明除了已知的p53突变外，还有其他未知的遗传因素在决定其疗效和毒性中发挥作用。

2025年11月24日，荷兰格罗宁根大学Marcel A.T.M. van Vugt与加拿大多伦多大学Daniel Durocher团队合作在Nature Communications发表了题为“WEE1 inhibitors trigger GCN2-mediated activation of the integrated stress response”的论文。该研究发现，WEE1抑制剂除了已知的细胞周期检查点抑制作用外，还会作为GCN2激酶的直接激动剂，触发整合应激反应（ISR）。

文章索引

【标题】WEE1 inhibitors trigger GCN2-mediated activation of the integrated stress response

【发表期刊】Nature Communications

【发表日期】2025年11月24日

【作者及团队】荷兰格罗宁根大学Marcel A.T.M. van Vugt与加拿大多伦多大学Daniel Durocher团队

【IF】15.7

研究结果

一、单倍体遗传筛选与eIF2A在WEE1抑制剂敏感性中的作用

研究人员利用单倍体HAP1细胞进行基因陷阱诱变筛选，发现EIF2A及一碳代谢相关基因的失活显著增加了细胞对WEE1抑制剂AZD1775的敏感性。

虽然EIF2A的缺失导致细胞在WEE1抑制剂处理下存活率下降，但单细胞EdU测序和DNA纤维分析显示，这种敏感性并不是由于DNA复制压力的增加或复制动力学的改变所致。

二、WEE1抑制剂通过GCN2激活诱导整合应激反应（ISR）

基因表达分析和CRISPR筛选表明，WEE1抑制剂处理会导致GCN2依赖性的ISR激活，表现为ATF4上调和总体mRNA翻译受抑，且在EIF2A缺失细胞中翻译抑制更为显著。

敲除GCN2或其辅因子GCN1，或者使用ISR抑制剂ISRIB，能够部分挽救WEE1抑制剂引起的细胞毒性，证明GCN2介导的ISR通路在调节药物敏感性中起关键作用。

三、ISR激活与细胞周期效应的独立性

实验证实，WEE1抑制剂诱导的ATF4上调独立于细胞周期状态，即使在有丝分裂期或G1期阻滞的细胞中也能发生。

作者发现，阻断GCN2虽然减少了ISR信号，但并不影响WEE1抑制剂诱导的DNA损伤、过早有丝分裂进入以及对DNA损伤化疗药物的增敏作用，说明这两种效应机制是分离的。

四、WEE1抑制剂破坏核糖体动力学及翻译质量控制

CRISPR协同作用筛选发现，敲除核糖体质量控制（RQC）通路中的关键蛋白会增强细胞对WEE1抑制剂的敏感性。

利用单分子成像技术（socRNA）和Polysome profiling多聚核糖体分析，研究发现WEE1抑制剂会损害核糖体在暂停位点的再循环过程，且这一效应依赖于GCN2的活性，同时证明ISR的激活需要持续的翻译过程。

五、WEE1抑制剂通过直接结合脱靶激活GCN2

研究发现，即便敲低WEE1蛋白，WEE1i依然能激活GCN2，说明这不是一个在靶效应。

利用NanoBRET和体外激酶实验，研究证实多种WEE1i能直接与GCN2激酶结构域结合，从而异常激活它。

此过程需要GCN1的存在和持续的翻译活动，揭示了WEE1i通过脱靶机制激活ISR的分子模型。

六、低剂量联合用药策略可规避ISR激活

在TP53敲除的癌细胞中，低剂量的WEE1抑制剂（Debio 0123）与PKMYT1抑制剂（RP-6306）联用显示出强大的协同杀伤效果。

在产生协同效应的低剂量下，WEE1抑制剂并未诱导GCN2介导的ATF4上调，表明该联合策略可以在保留细胞周期致死效应的同时，避免由高剂量药物引起的脱靶ISR激活及潜在毒性。

总结

该研究揭示了WEE1抑制剂具有双重药理活性：既能按预期抑制WEE1导致细胞周期检查点失效，又能通过脱靶直接结合并激活GCN2引发整合应激反应。这一发现不仅解释了WEE1抑制剂复杂的毒理机制，还提出了一种通过低剂量联合PKMYT1抑制剂来规避ISR毒性并保持抗肿瘤疗效的优化治疗策略。