KRASG12C抑制剂AZD4625在肺癌PDX模型中的原发性耐药机制研究

本研究针对KRASG12C突变非小细胞肺癌患者对靶向治疗存在原发性耐药的关键问题，通过12例KRASG12C肺癌患者来源异种移植模型（PDX）和类器官模型（XDO），系统评估了新型KRASG12C抑制剂AZD4625的疗效。研究发现33%的模型出现肿瘤消退，而耐药模型基线表现出mTOR信号通路上调，提示其可能成为联合治疗的新靶点。该研究为克服KRASG12C抑制剂临床耐药提供了重要理论依据。

　　

在非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗领域，KRAS基因突变一直是个棘手的难题。作为肺癌中最常见的驱动突变之一，KRAS突变约占肺腺癌的25%，其中约40%为KRAS^G12C特异性突变。这种突变使得KRAS蛋白停滞在激活状态，持续驱动肿瘤生长。尽管科学家经过十多年努力成功开发出靶向KRAS^G12C的抑制剂，如sotorasib和adagrasib已获批临床应用，但现实并不乐观——这些药物仅能在约37%-43%的患者中引发肿瘤缩小，意味着超过半数的患者存在原发性耐药。

这种困境背后隐藏着更深层的科学问题：为什么同样携带KRAS^G12C突变的肿瘤会对靶向治疗产生截然不同的反应？传统的癌细胞系模型数量有限，且难以完全模拟患者肿瘤的复杂性。为了突破这一瓶颈，多伦多大学玛格丽特公主癌症中心的研究团队开展了一项创新性研究，结果发表在《British Journal of Cancer》期刊。

研究人员建立了12例KRAS^G12C肺腺癌患者来源异种移植模型（PDX）和6个相应类器官模型（XDO），这些模型均来自未经治疗的原发性肺癌患者肿瘤。通过体内外药效实验、急性药代动力学监测、转录组和蛋白质组学分析，系统评估了阿斯利康开发的新型KRAS^G12C抑制剂AZD4625的抗肿瘤活性及其耐药机制。

关键技术方法包括：建立KRAS^G12C突变PDX模型和类器官模型；进行体内药物疗效评估和急性药代动力学研究；采用全外显子测序验证突变状态；通过RNA测序进行转录组分析；利用液相色谱-串联质谱进行蛋白质组学分析；使用免疫印迹检测信号通路蛋白表达。

AZD4625在KRAS^G12C PDX模型中的抗肿瘤活性

研究发现，AZD4625在KRAS^G12C突变肺癌细胞系NCI-H358中表现出纳摩尔级抑制活性，且在三维培养模型中敏感性提高近10倍。在PDX模型中，4个（33%）模型出现肿瘤消退，被归类为敏感模型，而其余8个模型则表现为原发性耐药。值得注意的是，敏感模型与耐药模型在KRAS基因扩增状态、TP53、KEAP1或STK11共突变方面无显著差异，提示这些常见遗传变异并非AZD4625原发性耐药的决定因素。

基线转录组特征区分AZD4625敏感与耐药肿瘤

通过比较敏感与耐药模型的基线转录组谱，研究人员发现了970个显著差异表达基因。基因集富集分析显示，敏感肿瘤富集于KRAS信号下调相关基因集，而耐药肿瘤则显著富集于细胞周期调控和增殖相关通路，包括E2F靶标、MYC靶标v1、G2M检查点等。这些发现提示，耐药肿瘤在基线状态就具有更强的增殖能力和细胞生存信号，这可能构成了其对AZD4625原发性耐药的基础。

短期AZD4625药效学揭示MAPK和mTOR信号抑制的模式

急性给药实验显示，在敏感模型中，磷酸化ERK1/2和磷酸化S6蛋白水平在给药后4-6小时开始下降，24小时后反弹至基线水平。ERK1/2负调控因子DUSP6的基因表达在敏感模型中显著降低，而在耐药模型中这种抑制效应明显减弱。令人意外的是，慢性给药后所有模型均出现DUSP6转录的持续抑制，但ERK1/2蛋白活化水平却不一致，表明耐药机制可能不仅限于MAPK信号轴。

全局蛋白质组学识别AZD4625耐药机制

通过对4703个人源蛋白质的分析，研究发现慢性给药后，敏感肿瘤中有200多个蛋白质表达发生显著变化。尽管给药引起的蛋白质组变化在敏感和耐药肿瘤中相似，但耐药肿瘤在基线状态下这些蛋白质的表达水平更高。mTORC1信号通路在耐药肿瘤基线转录组中富集，而在敏感肿瘤慢性给药后则出现下调，提示mTOR信号可能是AZD4625原发性耐药的关键机制。

研究结论表明，AZD4625作为一种新型KRAS^G12C抑制剂，在部分肺癌模型中表现出显著抗肿瘤活性。然而，基线状态下mTOR和MYC信号通路的高表达与原发性耐药密切相关。这一发现不仅解释了为什么部分KRAS^G12C突变肺癌患者对当前靶向治疗不敏感，更重要的是为开发联合治疗策略提供了新方向——针对mTOR信号通路可能成为克服KRAS^G12C抑制剂耐药的有效途径。

该研究的创新性在于首次在大型PDX模型队列中系统评估了AZD4625的疗效，并整合多组学数据揭示了原发性耐药机制。研究人员强调，未来研究应结合转录组和蛋白质组学方法，并开展磷酸化蛋白质组学分析，以更全面揭示KRAS^G12C抑制剂耐药的复杂调控网络。这些发现为优化KRAS^G12C突变肺癌的临床治疗策略提供了重要科学依据，推动了个性化医疗在这一难治性肺癌亚型中的发展。