CD:肺癌為何會對一代又一代的EGFR-TKI耐藥?這個研究破案了!

*僅供醫學專業人士閱讀參考
全球每年約有220萬人罹患肺癌 , 180萬人死于肺癌[1] , 肺癌嚴重威脅人類生命健康 。 EGFR突變是最常見的肺癌突變類型 , 尤其在包括中國在內的亞洲地區 。
自2002年問世以來 , 針對EGFR突變的酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI) , 大大延長了肺癌患者的生存時間 , 已成為EGFR突變肺癌一線治療的最佳選擇 。
可是 , 道高一尺 , 魔高一丈 。 EGFR-TKI應用一段時間后 , 患者不可避免地出現耐藥 , 成為制約肺癌靶向治療的一個難點[2] 。 為克服耐藥 , EGFR-TKI不斷更新換代 , “打補丁”式地進行完善 , 從以吉非替尼為代表的一代 , 到以奧希替尼為代表的三代 , 再到臨床試驗中的四代 , 一代更比一代強 , 然而 , 耐藥依舊層出不窮 。
治療過程中產生新突變 , 是肺癌獲得性耐藥的一個重要原因[3] 。 如對一代和二代TKI耐藥的T790M突變 , 對三代TKI耐藥的C797S突變 。 但是 , 其詳細機制尚有待闡明 。
近日 , 由以色列魏茨曼科學研究所YosefYarden領銜的研究團隊 , 揭示了肺癌經EGFR-TKI治療產生耐藥突變的機制 , 相關論文發表于腫瘤學頂級期刊CancerDiscovery上[4] 。
他們發現 , 肺癌細胞經EGFR-TKI刺激后 , AXL被激活 。 AXL一方面激活RAD18 , 啟動DNA易錯旁路修復機制 , 加速耐藥突變的出現;另一方面激活MYC , 調控嘌呤合成 , 使核苷酸庫失衡 , 增強誘變 。 如果在EGFR-TKI的治療中聯用抗AXL抗體 , 能抑制耐藥性的產生 , 防止肺癌復發 。
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官網論文首頁截圖
研究伊始 , 研究人員使用EGFR-TKI處理肺癌細胞 , 獲得不同程度的耐藥亞克隆細胞 , 對這些細胞進行轉錄組測序 , 發現GAS6是持久耐藥細胞中最明顯的高表達基因 。 與此同時 , 來自臨床的樣本也發現 , EGFR-TKI治療失敗的肺癌患者也高表達GAS6 。
既往研究發現 , GAS6及其受體AXL在癌癥中參與了腫瘤細胞的增殖和轉移[5] 。 研究人員對AXL在肺癌中的表達進行檢測 , 發現TKI治療后復發的肺癌小鼠AXL表達升高 , AXL磷酸化水平也上調 。 這提示GAS6-AXL軸可能還參與肺癌的TKI耐藥 。
為了檢驗假說 , 研究人員分別過表達和敲除肺癌細胞的AXL , 然后把細胞暴露于EGFR-TKI 。 相比于野生型的肺癌細胞 , AXL過表達細胞存活率增加 , 而AXL敲除細胞存活率降低 。
接著 , 研究人員又在體內對AXL的促耐藥作用進行了驗證 , 把AXL過表達肺癌細胞和AXL敲除細胞分別接種于裸鼠 , 然后用TKI治療荷瘤小鼠 。 AXL過表達的肺癌小鼠更早地出現耐藥 , AXL敲除的肺癌小鼠則完全沒有復發現象 。
這些結果表明 , GAS6-AXL軸被TKI治療激活后 , 促進了肺癌細胞耐藥 。
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AXL過表達的肺癌小鼠生長加快 , AXL敲除的肺癌小鼠腫瘤生長減慢
我們都知道 , DNA損傷是對細胞的致命打擊 , 為應對DNA損傷 , 細胞會啟動DNA修復機制 。 TLS聚合酶參與DNA損傷修復 , 直接在損傷的DNA上摻入核苷酸 , 延續DNA復制 。 而TKI的作用機制之一即是破壞細胞對DNA損傷的修復能力[6] 。
于是 , 研究人員檢測了TKI治療后肺癌細胞的DNA損傷和修復情況 。
經TKI處理后 , 肺癌細胞DNA雙鏈斷裂 , 產生ROS , 凋亡增加 , 存活下降 , RAD18和TLS聚合酶等DNA修復相關酶表達上調 。 而在AXL過表達后 , 肺癌細胞能抵抗TKI的打擊 , DNA斷裂減少 , ROS水平降低 , 凋亡被抑制 , 存活率升高 , RAD18和TLS聚合酶的表達上調至更高水平 。
RAD18是一種E3泛素連接酶 , 通過誘導PCNA單泛素化和招募TLS聚合酶來激活DNA的易錯旁路修復[7] 。 易錯旁路途徑雖然能提高細胞對DNA損傷的耐受性 , 但卻犧牲了復制的保真度 , 它在損傷的DNA模板對側摻入錯誤的核苷酸 , 引發基因組突變 。