靶向 KRASG12C与 HSP90:攻克癌症耐药难题的新曙光

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cancer Letters 9.1

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  为解决 KRASG12C抑制剂的耐药问题,研究人员开展了针对双靶点抑制策略的研究。他们发现 RNK07421 能同时靶向 KRASG12C和 HSP90-client 癌蛋白,有效克服耐药,这为 KRASG12C驱动的癌症治疗提供了新方向。

  在癌症治疗领域,KRAS(Kirsten 大鼠肉瘤病毒同源物)基因的突变一直是个棘手的难题。KRAS 是人类癌症中最常发生突变的致癌基因,其中 KRASG12C突变在非小细胞肺癌(NSCLC)、结直肠癌和胰腺癌中都占有一定比例。曾经,KRAS 被认为是 “不可成药” 的靶点,但随着科技的进步,FDA 批准了索托拉西布(sotorasib)和阿达格拉西布(adagrasib)这两种针对 KRASG12C突变的共价抑制剂,为相关癌症患者带来了新希望。
然而,好景不长,尽管这两种抑制剂在初期展现出了显著疗效,但患者很快就出现了获得性耐药,肿瘤再次生长。这背后的原因十分复杂,肿瘤细胞会通过多种机制来抵抗药物,比如 KRAS 基因扩增、产生新的突变,或者激活其他未知的信号通路。而且肿瘤内部细胞的异质性,以及非遗传因素,像 NSCLC 的组织学转变等,也都在耐药过程中发挥了作用。

为了应对这一困境,来自多个研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Cancer Letters》上。他们致力于寻找一种新的策略,以克服 KRASG12C抑制剂的耐药问题,为癌症患者提供更有效的治疗方案。

研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞模型构建方面,培养了多种 NSCLC 细胞系和胰腺癌细胞系,并诱导其产生对 sotorasib 或 adagrasib 的耐药性,同时使用了患者来源的类器官(PDOs)进行研究。实验技术上,采用 RNA 测序来分析耐药细胞的转录组变化;运用蛋白质组分析技术,如 Proteome Profiler Human Phospho - RTK Array kit,检测受体酪氨酸激酶(RTK)的激活情况;还通过细胞活力测定、免疫印迹分析等方法,评估药物对细胞生长和信号通路的影响 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 获得性耐药细胞的特征:研究人员成功诱导 NSCLC 细胞系 NCI - H358 和胰腺癌细胞系 MIA PaCa - 2 对 sotorasib 或 adagrasib 产生耐药性。耐药细胞的 ERK 磷酸化水平在药物处理后下降不明显,且在较短时间内就出现 ERK 重新激活的现象,这表明耐药细胞能够快速恢复增殖信号。对耐药细胞的 KRAS 基因测序发现,除了少数出现 G114R 突变外,大部分没有之前报道的二次突变,这提示可能存在非遗传机制导致耐药。
  • 耐药的驱动因素:研究发现,耐药细胞中 RAS 转录本水平发生变化,adagrasib 处理后,不同细胞系中 KRAS、HRAS 和 NRAS 的 mRNA 水平有升有降。进一步研究发现,RTK 激活是耐药的重要驱动因素,不同细胞系激活的 RTK 有所差异,而且耐药细胞几乎激活了所有评估的 RTK。尝试联合用药,如 adagrasib 与 afatinib(一种 EGFR 家族抑制剂)或 AEE788(一种多 RTK 抑制剂)联合,但效果并不理想,这说明要消除耐药细胞,可能需要同时抑制多个 RTK 靶点。
  • 固有耐药模型的研究:在一些细胞系和 PDOs 中观察到对 sotorasib 和 adagrasib 的固有耐药现象。虽然 adagrasib 能降低这些模型中的 RAS 活性,但无法长时间抑制 ERK 磷酸化。分析发现,固有耐药模型中 RTK 激活具有谱系依赖性,针对主要激活的 RTK 与 KRASG12C进行联合抑制,能增加细胞死亡并持续降低 pERK 水平 。
  • 发现潜在治疗靶点:通过对 adagrasib 敏感和耐药细胞的 RNA 测序分析,研究人员发现耐药细胞的转录组发生了显著变化,其中上皮 - 间质转化(EMT)特征明显增强。利用 iLINCS 平台分析,发现 HSP90 抑制剂是潜在的治疗耐药细胞的重要候选药物,而且耐药细胞中 HSP90 的客户蛋白表达增加。
  • 联合抑制的效果:实验表明,HSP90 抑制剂 luminespib 与 KRASG12C抑制剂联合使用,能在一定程度上克服耐药,减少细胞活力。研究人员还设计了两种新型异双功能分子 RNK07421 和 RNK07311,它们能同时靶向 KRASG12C和抑制 HSP90。这两种分子在多种细胞系和 PDOs 中都表现出良好的效果,能有效降低 pERK 水平,减少细胞活力,克服固有和获得性耐药 。
  • 体内实验验证:在体内实验中,研究人员用 RNK07421 和其他药物对固有耐药的 H2030 和 RLUN029 PDO 异种移植瘤进行处理。结果显示,RNK07421 治疗的肿瘤体积明显减小,虽然联合 adagrasib 和 capmatinib 治疗的肿瘤体积更小,但 RNK07421 治疗的肿瘤细胞死亡明显增加,且能有效降低 pERK 水平。

综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。它深入剖析了 KRASG12C抑制剂耐药的复杂机制,发现了 HSP90 在耐药过程中的关键作用,并成功设计出异双功能分子 RNK07421。这种分子能同时靶向 KRASG12C和 HSP90,在克服耐药方面展现出巨大潜力,为 KRASG12C驱动的癌症治疗开辟了新的方向。与传统联合治疗相比,异双功能分子具有减少毒性和简化给药方案的优势,有望改善患者的治疗体验和预后。

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