目的:MYC在肿瘤的发生发展过程中发挥非常重要的作用。当在MYC诱导的肿瘤模型中阻断其表达时,肿瘤生长会出现抑制甚至完全衰退,这提示靶向MYC可有效抑制肿瘤发生发展。然而,直接靶向MYC的抑制剂目前没有开发成功,间接靶向MYC成为替代策略。MYC高度激活诱导癌细胞G1期检查点失活和基因组不稳定性上升以促进肿瘤发生,但也导致肿瘤细胞内复制压力过高。为了逃避过度的复制压力引起的细胞凋亡,肿瘤细胞会更加依赖于胞内G2/M检查点。检查点激酶1（CHK1）是细胞内协调G2/M期细胞周期检查点激活和功能的重要激酶蛋白,能够抑制癌细胞内过高的复制压力。在本研究中,我们以c-MYC介导的急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）和N-MYC介导的神经母细胞瘤为模型,试图揭示MYC和CHK1之间的相互作用。同时,为降低单独使用激酶抑制剂可能出现的耐药风险,我们尝试寻找一种与代谢药物相关的联合用药策略,进一步增强CHK1抑制剂诱导的复制压力,以增强杀伤肿瘤细胞的活性。方法:通过抑制剂或shRNA抑制基因表达或蛋白活性以研究其在肿瘤细胞中的作用。通过荧光定量qPCR和免疫印迹技术分析mRNA和蛋白水平水平的变化。采用流式细胞仪检测细胞凋亡的状况。为了提高CHK1抑制剂的抗肿瘤作用,我们对代谢相关的抑制剂进行了小规模的药物筛选。使用荧光免疫染色,观察RPA32和γH2AX的蓄积,研究内源性单链DNA损伤和复制压力变化。利用细胞系和病人来源的原代细胞构建肿瘤异种移植模型,进行体内给药实验,评估联合用药的抗肿瘤效应。结果:本研究发现,T-ALL患者样本与正常骨髓相比CHK1过表达。在神经母细胞瘤中,高风险的肿瘤患者样本较低风险病人样本CHK1表达更高,且CHK1可作为不良预后的标志。c-MYC和N-MYC直接与CHK1转录调节区结合并激活其转录,在原代肿瘤样本中c-MYC/MYCN也与CHK1表达水平呈现显著相关性,是CHK1在肿瘤中高表达的重要机制。模式细胞内诱导N-MYC入核发现RPA32蓄积增加,直接证明了MYC激活促使细胞核内单链DNA损伤增加、复制压力上升。肿瘤细胞依赖高水平的CHK1抑制复制压力,故CHK1抑制剂选择性致死MYC高表达肿瘤细胞。而通过小规模药物筛选,我们发现CHK1抑制剂CHIR-124与mTOR抑制剂雷帕霉素能够显著协同杀伤T-ALL和神经母细胞瘤细胞,但不影响N-MYC低表达的SHEP细胞。分子机制研究表明,雷帕霉素能够抑制具有氨甲酰磷酸合成酶、天冬氨酸转氨基甲酰酶、二氢乳清酸酶活性的CAD酶蛋白磷酸化,从而抑制其活性。CAD是从头合成嘧啶前三步的必需酶,因此雷帕霉素下调嘧啶合成,降低了细胞内d CTP/d TTP的浓度,延缓了DNA修复效率。由于雷帕霉素能够进一步增加CHIR-124引起的复制压力,故加剧了MYC高表达肿瘤细胞的凋亡。更重要的是,该药物联合在病人样本体外移植T-ALL模型和神经母细胞瘤异种移植模型中呈现出协同疗效,显著延长了白血病模型中联合组小鼠的生存期。结论:癌细胞中MYC的失调不仅促进肿瘤的发生,也会引起DNA复制压力升高。c-MYC/N-MYC激活CHK1转录以降低复制压力过度升高的负面影响,防止癌细胞凋亡。CHIR-124与mTOR抑制剂雷帕霉素在体内和体外均能有效杀伤T-ALL和神经母细胞瘤细胞,表明同时靶向CHK1和mTOR是治疗MYC介导肿瘤的潜在新策略。