MMP-28—— 胰腺癌治疗新希望，预测 EGFR 抑制剂疗效的关键 “密码”

为解决胰腺癌治疗难题，浙江大学医学院附属第一医院的研究人员开展 MMP-28 与胰腺癌关系的研究，发现 MMP-28 影响 EGFR 抑制剂疗效，可作生物标志物。推荐科研读者阅读，助力探索胰腺癌新疗法。

　　

在癌症的众多特征中，持续的增殖信号传导就像是肿瘤生长的 “永动机”，推动着肿瘤不断发展壮大，还让肿瘤对药物治疗产生抵抗力。胰腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma，PDAC）作为一种恶性程度极高的癌症，每年大约会夺走 25 万人的生命，在癌症相关死亡原因中排名第六。它的治疗现状十分严峻，在确诊时，只有 10% - 15% 的患者肿瘤还处于局部阶段，适合手术切除；约 30% - 35% 的患者为局部晚期，由于肿瘤广泛侵犯血管，往往无法手术；剩下 50% 的患者已经出现转移，只能进行非手术治疗。

目前，晚期 PDAC 的一线标准治疗方案，如吉西他滨联合白蛋白结合型紫杉醇或 FOLFIRINOX（5 - FU、亚叶酸钙、伊立替康、奥沙利铂），虽然能在一定程度上延长患者的生存期，但效果有限。新兴的免疫疗法和靶向疗法也在不断探索中，然而 PDAC 对免疫疗法似乎不太 “感冒”，像度伐利尤单抗（一种 PD - 1 抑制剂）联合或不联合 tremelimumab（一种 CTLA - 4 抑制剂）的 II 期试验显示，联合治疗的总缓解率仅为 3.1%，单药治疗更是低至 0%。靶向疗法方面，以 KrasG12C 抑制剂为例，虽然在一项多队列 I - II 期研究中取得了不错的成果，客观缓解率达到 33.3%，但只有约 1% 的 PDAC 患者能从中获益。

在阻断增殖信号的研究中，受体酪氨酸激酶（Receptor Tyrosine Kinase，RTK）抑制剂是常用的手段之一。RTKs 家族庞大，包括 EGFR、PDGFR、IGFR、VEGFR 等，它们就像细胞表面的 “信号指挥官”，与生长因子结合后能激活一系列促进癌症进展的信号级联反应。众多 RTK 抑制剂在 PDAC 的临床试验中纷纷折戟，PDGFR、IGFR 和 VEGFR 抑制剂的临床试验均以失败告终，其他如针对 MEK、mTOR 和 PI3K 的抑制剂也还需要进一步的临床研究。不过，表皮生长因子受体（Epidermal Growth Factor Receptor，EGFR）抑制剂厄洛替尼给 PDAC 的治疗带来了一丝曙光，它已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于 PDAC 治疗，能在一定程度上延长患者的总生存期。但它也存在一些问题，比如会增加 3/4 级毒性，不适合作为一线治疗药物。由此可见，目前针对 PDAC 阻断增殖信号的方法还远不完善，关键机制尚未完全明晰，所以寻找新的治疗靶点和策略迫在眉睫。

为了攻克这些难题，浙江大学医学院附属第一医院的研究人员在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》期刊上发表了题为 “MMP - 28 promotes pancreatic ductal adenocarcinoma progression through activating EGFR and serves as a biomarker for EGFR inhibitor therapy” 的论文。研究发现，基质金属蛋白酶 28（Matrix Metalloproteinase 28，MMP - 28）不仅与 PDAC 对 EGFR 抑制剂的敏感性密切相关，还在 PDAC 的发生发展中起着关键作用。这一发现为 PDAC 的治疗提供了新的方向和潜在的生物标志物，有望提高 EGFR 抑制剂的治疗效果，给患者带来更多的生存希望。

在这项研究中，研究人员运用了多种技术方法。他们借助生物信息学分析，对 TCGA 和 GDSC 等数据库进行挖掘，探究基因与 PDAC 的关系；通过蛋白质组学技术，分析细胞中的蛋白质变化；利用细胞实验，包括细胞培养、转染、侵袭迁移实验等，研究细胞的生物学行为；进行动物实验，构建多种动物肿瘤模型，观察肿瘤的生长和转移情况；还采用了免疫组化、免疫印迹、ELISA 等实验技术，检测蛋白质的表达和相互作用。

研究人员首先想知道哪些基因与 PDAC 对厄洛替尼的耐药性有关。他们构建了厄洛替尼耐药的 SW1990 细胞系，并与对照细胞进行蛋白质组学分析，同时分析 GDSC 数据库，通过两者结果的交集，发现 MMP - 28 与厄洛替尼敏感性高度相关，而且它还与其他几种 EGFR 抑制剂的敏感性有关。接着，研究人员深入研究 MMP - 28 在 PDAC 中的作用。他们分析了 TCGA 数据库，还通过免疫组化和免疫印迹检测组织样本，发现 MMP - 28 在 PDAC 组织中显著高表达，而且 PDAC 患者外周血中的 MMP - 28 水平也高于健康人。进一步研究发现，高表达 MMP - 28 的 PDAC 患者总生存期和无复发生存期明显缩短，MMP - 28 的表达还与 PDAC 的分期、淋巴结转移相关，这表明 MMP - 28 高表达意味着 PDAC 的恶性程度更高。为了验证这一结论，研究人员构建了 MMP - 28 敲低和过表达的细胞系，并进行体内外实验。在体内，MMP - 28 敲低抑制了肿瘤生长，延长了小鼠生存期，而过表达则促进肿瘤生长和转移；在体外，MMP - 28 敲低抑制细胞增殖和迁移，过表达则起到相反的作用。这些结果都表明，MMP - 28 在 PDAC 的生长和转移中发挥着重要的促进作用。

那么，MMP - 28 是如何促进 PDAC 进展的呢？研究人员对 MMP - 28 过表达的 T3M4 细胞系进行转录组分析，发现与 RTKs 和生长因子相关的信号通路显著上调，其中 EGFR 信号通路引起了他们的关注。免疫印迹分析表明，MMP - 28 能促进 EGFR 的磷酸化和激活，同时上调下游分子的表达。为了确定 MMP - 28 的作用是否依赖于 EGFR，研究人员在 MMP - 28 过表达的 PDAC 细胞系中敲低 EGFR，结果发现体内外实验中，MMP - 28 促进肿瘤生长和转移的作用都受到了抑制，这说明 MMP - 28 促进 PDAC 进展依赖于 EGFR。接下来，研究人员探索 MMP - 28 调节 EGFR 的机制。由于没有发现 MMP - 28 与 EGFR 直接的蛋白质相互作用，他们推测 MMP - 28 可能通过 EGFR 的配体发挥作用。ELISA 和免疫印迹实验表明，MMP - 28 能促进 TGF - α 的成熟和释放，而对 EGF 和 HB - EGF 没有明显影响。进一步实验发现，MMP - 28 与 TGF - α 存在直接相互作用，且能促进 TGF - α 的成熟，而且这种作用依赖于 MMP - 28 的金属蛋白酶活性。最后，研究人员构建 MMP - 28 过表达且 TGF - α 敲低的细胞系，体内外实验证实，MMP - 28 激活 EGFR 和促进 PDAC 进展依赖于 TGF - α。

在研究过程中，研究人员还发现了一个有趣的现象：外源性重组 TGF - α 蛋白在 MMP - 28 敲低的情况下，促进肿瘤生长和转移的能力减弱，而且 TGF - α 对 EGFR 的激活作用也部分降低，同时 TGF - α 能上调 MMP - 28 的表达，EGFR 敲低则会下调 MMP - 28。这一系列结果让研究人员推测 MMP - 28 和 EGFR 之间存在相互调节关系。为了验证这一推测，他们用重组 TGF - α 蛋白激活 EGFR，再使用 EGFR 或其下游信号分子的抑制剂处理 PDAC 细胞，发现 EGFR 和 ERK 的抑制剂能抑制 TGF - α 对 MMP - 28 的上调作用，且在转录水平下调 MMP - 28。由于 ERK 通路主要通过下游转录因子发挥作用，而 AP - 1（JUN 和 FOS 的复合物）已被报道能调节 MMPs，研究人员通过预测、ChIP 和双荧光素酶报告实验证实，EGFR 通过 ERK - AP1 轴上调 MMP - 28 的转录。至此，研究人员发现了一个由 MMP - 28 - TGF - α - EGFR - AP - 1 组成的正反馈 loop，这个 loop 为 PDAC 细胞提供持续的增殖信号，促进肿瘤的增殖和转移。

基于 MMP - 28 和 EGFR 之间的正调控关系，研究人员想知道 MMP - 28 的表达水平能否作为预测 EGFR 抑制剂疗效的生物标志物。他们对 PDAC 样本进行 mIHC，发现 MMP - 28 表达与 EGFR 活性呈正相关。体外实验显示，高表达 MMP - 28 的 SW1990 细胞对厄洛替尼更敏感，低表达的 T3M4 细胞则不敏感，敲低 KPC 细胞中的 MMP - 28 会降低其对厄洛替尼的敏感性。体内实验也得到了类似的结果，在 PDX 模型中，高表达 MMP - 28 的 PDAC 对厄洛替尼治疗反应良好。这表明检测患者血清中的 MMP - 28 水平，有望预测患者对厄洛替尼的反应，帮助医生选择更合适的治疗方案。此外，研究人员还尝试将厄洛替尼与 KRAS G12D 靶向药物 HRS - 4642 联合使用，发现具有很强的协同效应，且 KRAS 突变抑制剂能下调 MMP - 28 的表达，这为 PDAC 的治疗提供了新的思路，但还需要进一步深入研究。

在讨论部分，研究人员指出，持续的增殖信号传导是癌症的重要特征之一，肿瘤细胞通过产生自我维持的生长信号实现无限增殖。他们发现的 MMP - 28 - TGF - α - EGFR - AP - 1 正反馈 loop，解释了 PDAC 中生长信号如何持续维持，而且由于 MMP - 28 和 TGF - α 是分泌蛋白，这种信号还能通过旁分泌和内分泌机制影响周围和远处的肿瘤细胞。目前针对生长信号的治疗策略众多，RTK 抑制剂是其中较为成熟的一种，但疗效仍有待提高。之前研究发现的与 RTK 抑制剂疗效相关的生物标志物，如皮疹、Kras 野生型状态等，存在一定的局限性。而他们的研究确定了 MMP - 28 作为 EGFR 抑制剂治疗 PDAC 的生物标志物，不仅有理论依据，而且 MMP - 28 作为分泌蛋白，可通过血清检测，为临床治疗提供了更便捷、有效的指导。虽然其他 MMPs 也被报道与 EGFR 抑制剂治疗相关，但大多缺乏机制研究，他们的研究深入探讨了 MMP - 28 与 EGFR 敏感性的关系及机制，为进一步研究金属蛋白酶家族在预测 EGFR 抑制剂敏感性中的作用奠定了基础。不过，该研究也存在一些局限性，比如由于缺乏 MMP - 28 的特异性抑制剂，没有探索针对 MMP - 28 的治疗策略，而且目前的数据主要来自临床前研究，还需要更多临床研究数据的支持。

总的来说，这项研究揭示了 MMP - 28 在 PDAC 中的重要作用，发现它能促进 TGF - α 成熟，激活 EGFR，进而推动 PDAC 的进展。同时，高表达 MMP - 28 的 PDAC 对厄洛替尼更敏感，使得 MMP - 28 有望成为预测厄洛替尼疗效的生物标志物。这一发现为 PDAC 的治疗提供了新的方向，有助于提高厄洛替尼的治疗效果，减少药物剂量和毒性，让患者从中获得更大的益处。虽然研究还有待完善，但它为未来 PDAC 的研究和治疗开辟了新的道路，具有重要的理论和临床意义。