DNA聚合酶θ（POLQ）是1990年發現的人類第8位DNA聚合酶，是DNA聚合酶A家族的成員之一。POLQ是一類大型的DNA聚合酶。它包含一個N端類螺旋酶結構域，一個功能未知的中心結構域和C末端與DNA聚合酶A同源的聚合酶結構域。POLQ在腫瘤細胞和部分人體正常組織中高表達。并參與高等真核生物細胞基因穩定性和損傷耐受。
DNA雙鏈斷裂損傷是最為嚴重的一種DNA損傷，DNA雙鏈斷裂（DSB）的修復對于基因組穩定性和細胞存活至關重要。DSB有三種修復途徑，即同源重組（HR）、非同源末端連接（NHEJ）、微同源介導的末端連接（MMEJ）。MMEJ有一種特殊形式，稱為依賴DNA聚合酶theta（POLQ）的末端連接（TMEJ）。POLQ抑制劑致死的機制為：在HR缺陷（HRD）腫瘤中，同時抑制POLQ，干擾DSB修復，從而實現細胞衰老和死亡。
ART558是一種對Pol θ聚合酶具有高活性，高選擇性的小分子變構抑制劑。實驗結果顯示ART558是dNTP以及dsDNA的非競爭性抑制劑，并以劑量依賴性方式抑制Pol θ聚合酶活性，其IC50 為7.9 nM。Novobiocin是POL θ的特異性和強效抑制劑，可與POL θ蛋白結合，防止其對DNA的損傷并抑制其修復，對HR缺乏的腫瘤具有合成致死性。
ICE體外生物學中心根據不同的功能構建了三種不同的POLQ的體外生物學實驗。POLQ體外酶學數據展示：
