KRAS G12C与mTOR双重抑制策略在肺腺癌和鳞癌中的协同抗肿瘤效应研究

本研究针对KRAS G12C突变肺癌的异质性和耐药性问题，通过RNA测序技术发现KRAS抑制可激活mTOR通路，进而提出KRAS G12C抑制剂（AMG 510/MRTX849/ARS-1620）联合mTOR抑制剂（RAD001）的协同治疗方案。实验证实该组合可阻断RAS-MEK-ERK和PI3K-AKT-mTOR双通路，为不同组织学类型的KRAS G12C突变肺癌提供新治疗策略。

　　

KRAS突变被称为癌症治疗的"不可成药靶点"，直到KRAS G12C变构抑制剂的问世才打破这一僵局。然而临床数据显示，单药治疗仍面临耐药性高、响应率有限等问题。更复杂的是，KRAS突变肿瘤具有高度异质性——不仅在肺腺癌中常见，在肺鳞癌等少见亚型中也存在；不同病例可能伴随TP53、STK11等共突变；甚至同一肿瘤内也存在上皮-间质转化（EMT）表型差异。这些因素导致肿瘤对靶向治疗产生多样化逃逸机制，成为当前精准医疗的重大挑战。

广岛大学和近畿大学的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究中，创新性地提出"双通路阻断"策略。研究人员首先通过数字PCR检测发现KRAS G12C在肺腺癌（2.9%）和鳞癌（1.8%）中的分布差异，随后选用三种组织学类型细胞系（H23、HOP-62腺癌细胞系和Calu-1鳞癌细胞系）进行机制探索。RNA测序揭示一个关键现象：使用AMG 510等KRAS G12C抑制剂后，所有细胞系均出现mTOR表达上调。这一发现提示mTOR通路激活可能是肿瘤逃逸KRAS抑制的重要机制。

研究采用克隆形成实验和MTS法评估联合治疗效果。当KRAS G12C抑制剂与mTOR抑制剂RAD001联用时，所有细胞系的联合指数（CI）均<0.8，显示显著协同效应。特别值得注意的是，这种协同作用在不同组织学类型（腺癌vs鳞癌）和不同抑制剂（AMG 510/MRTX849/ARS-1620）中均保持一致。Western blotting进一步揭示机制：单用RAD001会反馈性激活GTP结合型KRAS，进而重启RAS-MEK-ERK和PI3K-AKT-mTOR双通路；而双药联用则能同时抑制p-mTOR^Ser2448和p-ERK^{Thr202/Tyr204}等关键磷酸化位点。

关键技术方法包括：1）使用ddPCR检测临床样本KRAS G12C突变频率；2）通过RNA测序分析抑制剂处理的细胞系转录组变化；3）采用克隆形成实验和MTS法评估药物协同效应；4）Western blotting检测信号通路蛋白表达；5）siRNA敲低验证mTOR功能。

研究结果部分：
KRAS G12C在肺腺癌和鳞癌中的分布
检测877例腺癌和113例鳞癌样本，发现KRAS G12C突变率分别为2.9%和1.8%，且85.2%为吸烟者。

mRNA表达变化
RNA测序显示，三种KRAS抑制剂中有两种可显著上调mTOR表达。实时PCR验证AMG 510处理使H23细胞mTOR mRNA增加2.5倍。

克隆形成实验验证协同效应
所有细胞系中，KRAS抑制剂与RAD001联用均显示CI<0.8。而KRAS野生型细胞系H520无此效应，证明策略的特异性。

mTOR对肿瘤生长的影响
siRNA沉默mTOR可使H23和Calu-1细胞活力下降40%，证实mTOR在KRAS G12C肿瘤中的关键作用。

替代通路激活机制
Western blotting揭示单药治疗的局限性：KRAS抑制会上调mTOR，而mTOR抑制会反馈激活GTP-RAS。双药联用可同时阻断这两种逃逸机制。

这项研究的重要意义在于：首次系统证实KRAS G12C和mTOR双重抑制在不同组织学类型肺癌中的普适性协同效应。临床转化方面，所用RAD001（依维莫司）已是上市药物，AMG 510（Sotorasib）和MRTX849（Adagrasib）也已获批，这种组合策略具有较高的临床可行性。此外，研究揭示的"抑制-反馈激活"动态平衡机制，为理解靶向治疗耐药提供了新视角。未来研究可进一步探索该策略在TP53/STK11共突变亚型中的效果，以及与其他通路抑制剂的联合潜力。