Panobinostat通过激活自噬增强adagrasib在非小细胞肺癌中的细胞毒性作用及其机制研究

本研究针对KRASG12C抑制剂adagrasib的脱靶效应机制不明问题，发现其通过促进NRF2泛素化降解、增加ROS水平并激活自噬通路发挥抗肿瘤作用。研究人员创新性地联合HDAC抑制剂panobinostat，证实该组合可协同抑制ERK/AKT通路并增强自噬性细胞死亡，为克服KRASG12C抑制剂耐药提供了新策略。论文发表于《Cell Death Discovery》。

　　

在肺癌治疗领域，KRAS基因突变长期被视为"不可成药"靶点，直到KRAS^G12C变构抑制剂sotorasib和adagrasib的诞生才打破这一僵局。尽管adagrasib已获FDA加速批准用于KRAS^G12C突变非小细胞肺癌(NSCLC)治疗，但临床上面临两大挑战：一是高达80%的患者会产生获得性耐药，二是药物存在难以解释的脱靶效应。更棘手的是，KEAP1突变患者对KRAS^G12C抑制剂普遍不敏感，这成为制约临床疗效的关键瓶颈。

温州医科大学的研究团队通过系统研究，首次揭示了adagrasib不依赖于KRAS^G12C突变的抗肿瘤机制。他们发现adagrasib能显著促进NRF2蛋白的泛素化降解，导致活性氧(ROS)蓄积并激活自噬流。更有价值的是，研究团队创新性地将adagrasib与临床已获批的HDAC抑制剂panobinostat联用，在体外和动物模型中均显示出显著的协同抗肿瘤效应。这项发表于《Cell Death Discovery》的研究，不仅阐明了adagrasib的脱靶作用机制，更为克服临床耐药提供了切实可行的联合治疗方案。

研究人员采用的主要技术包括：细胞活力检测评估药物敏感性，免疫印迹分析蛋白表达变化，免疫共沉淀检测NRF2泛素化水平，荧光探针测定细胞内ROS含量，mRFP-GFP-LC3双标系统监测自噬流，以及裸鼠异种移植模型验证体内疗效。所有细胞实验均在KRAS^G12C突变型(H23、Calu-1)和野生型(H1299、PC-9)NSCLC细胞系中进行。

研究结果

The growth inhibitory effect of adagrasib on NSCLC cells

实验显示adagrasib对KRAS^G12C突变型(H23、Calu-1)和野生型(H1299、PC-9)细胞均具有剂量依赖性生长抑制作用。特别值得注意的是，在H1299细胞中，低浓度(≤1.25μM)adagrasib抑制ERK磷酸化，而高浓度(≥2.5μM)反而激活ERK信号，提示存在浓度依赖的双向调节作用。

NRF2 inhibition is vital for ADA-induced cell death

与sotorasib不同，adagrasib显著降低NRF2蛋白水平而非促进其核转位。KEAP1突变细胞系H460对adagrasib耐药，且NRF2抑制呈现短暂性。铁死亡抑制剂DFO可逆转adagrasib的细胞毒性，提示其可能通过诱导铁死亡发挥作用。

ADA treatment promoted the ubiquitination of NRF2 in NSCLC cells

机制研究表明adagrasib不改变KEAP1表达或NRF2 mRNA水平，但显著增强NRF2泛素化。蛋白酶体抑制剂MG132可阻断adagrasib对NRF2的降解作用，证实其通过泛素-蛋白酶体途径调控NRF2稳定性。

ADA can cooperate with cisplatin to induce cell death by inducing ROS accumulation in NSCLC cells

NRF2敲除或adagrasib处理均显著增加ROS水平。抗氧化剂NAC可逆转adagrasib的细胞毒性，证实ROS积累是其关键作用机制。adagrasib与顺铂联用显示协同效应，该作用同样依赖ROS通路。

The phosphorylation of AKT was increased in NSCLC cells after ADA treatment

adagrasib处理引起AKT信号代偿性激活，这种激活可被NAC阻断。AKT抑制剂MK2206能增强adagrasib疗效，提示抑制AKT通路是克服潜在耐药的有效策略。

ADA treatment activated autophagy in NSCLC cells

LC3-II/I比值升高和mRFP-GFP-LC3斑点形成证实adagrasib激活自噬。自噬抑制剂3-MA可阻断该效应并减弱细胞毒性，表明自噬激活是adagrasib发挥作用的必要条件。

ADA in combination with panobinostat elicits significant synthetic lethality in NSCLC cells

HDAC抑制剂panobinostat可协同增强adagrasib对NRF2的抑制和自噬激活。该组合在H23和H1299细胞中均显示强协同效应(CI<1)，并能更显著抑制ERK磷酸化。

ADA can cooperate with PAN to inhibit tumor growth in vivo

在H1299异种移植模型中，adagrasib(10mg/kg)与panobinostat(5mg/kg)联用较单药显著抑制肿瘤生长，且不增加毒性。免疫组化证实联合治疗组Ki67表达最低，LC3-II/I比值最高。

这项研究系统阐明了adagrasib不依赖KRAS^G12C突变的抗肿瘤机制：通过促进NRF2泛素化降解→增加ROS积累→激活自噬性细胞死亡。研究的重要价值在于：①首次报道adagrasib通过调控NRF2/KEAP1轴产生脱靶效应；②揭示自噬激活是其关键下游效应机制；③创新性地联合panobinostat克服补偿性AKT激活带来的潜在耐药；④为KEAP1突变患者提供新的治疗选择。特别是panobinostat作为临床已获批药物，其与adagrasib的联合方案具有快速转化的潜力，为改善KRAS^G12C突变肺癌患者预后提供了切实可行的新策略。