缺氧诱导外泌体LUCAT1通过稳定c-MET促进肺腺癌奥希替尼耐药的新机制

《Cell Death & Disease》：Hypoxia-induced exosomal LUCAT1 promotes osimertinib resistance in lung adenocarcinoma by stabilizing c-MET

本研究针对EGFR突变肺腺癌奥希替尼耐药难题，发现缺氧诱导的外泌体LUCAT1通过抑制c-MET蛋白降解、激活AKT/mTOR和ERK通路驱动耐药。血浆外泌体LUCAT1水平与患者治疗反应显著相关，为耐药监测提供了新型液体活检标志物。

　　

在肺癌治疗领域，EGFR突变肺腺癌患者虽然能从第三代EGFR-TKI奥希替尼中获益，但耐药问题如同悬在头顶的达摩克利斯之剑，始终制约着长期疗效。FLAURA和AURA3研究均发现c-MET扩增是奥希替尼耐药的主要机制之一，但其具体调控机制尚不明确。肿瘤微环境中的缺氧状态已被证实与化疗耐药密切相关，而外泌体作为细胞间通讯的关键载体，是否在靶向药物耐药中发挥作用，成为值得深入探索的科学问题。

研究人员通过系统性的实验设计，首先验证了缺氧条件确实能降低肺腺癌细胞对奥希替尼的敏感性。他们分离并鉴定了缺氧诱导的外泌体（HExos），发现这些外泌体能够被邻近的肿瘤细胞内化，并显著增强受体细胞对奥希替尼的耐药性。在动物实验中，外泌体处理组的小鼠肿瘤在奥希替尼压力下仍能保持生长活力，而对照组肿瘤则明显受到抑制。

为阐明其分子机制，团队采用RNA测序技术筛选出13个在缺氧外泌体中差异表达的lncRNA，其中LUCAT1因与多种肿瘤化疗耐药相关而脱颖而出。进一步实验证实LUCAT1主要通过外泌体途径在细胞间传递，且其在肺腺癌组织中高表达与患者不良预后显著相关。

在机制层面，研究发现LUCAT1能与c-MET蛋白直接结合，通过抑制其泛素化降解途径来稳定c-MET蛋白水平。这种稳定作用进而激活下游的AKT/mTOR和ERK信号通路，最终导致奥希替尼耐药。值得注意的是，使用c-MET特异性抑制剂glumetinib能够有效逆转LUCAT1诱导的耐药表型。

研究的临床意义部分显示，肺腺癌患者血浆外泌体LUCAT1水平与组织c-MET蛋白表达呈正相关，且在奥希替尼治疗无效的患者中显著升高。这一发现为临床监测耐药发生提供了潜在的液体活检标志物。

关键技术方法包括：通过超速离心法分离外泌体并进行纳米颗粒追踪分析；利用CCK-8和克隆形成实验评估细胞活力；建立奥希替尼耐药细胞系和患者来源类器官模型；采用RNA免疫共沉淀（RIP）和RNA荧光原位杂交（FISH）验证分子相互作用；通过蛋白稳定性实验和蛋白酶体抑制实验探讨降解机制；使用异种移植模型进行体内验证。研究纳集了30例肺腺癌患者和15例健康对照的血浆样本进行临床相关性分析。

HExos contribute to osimertinib resistance in EGFR-mutant LUAD cells

研究人员首先在H1975和HCC827肺腺癌细胞系中成功建立缺氧模型，证实缺氧显著提高了奥希替尼的半数抑制浓度（IC₅₀）。通过超速离心获得的外泌体表现出典型杯状形态和CD63/CD81/TSG101阳性标志。共培养实验显示缺氧外泌体能被受体细胞有效摄取，并显著增强细胞对奥希替尼的耐药性。动物实验进一步验证缺氧外泌体注射可诱导移植瘤产生奥希替尼耐药。

LUCAT1 is encapsulated and transferred by HExo and correlated with poor prognosis

RNA测序发现缺氧外泌体中LUCAT1表达显著上调。临床数据分析显示LUCAT1在非小细胞肺癌（NSCLC）组织中高表达且与不良预后相关。RNase A/ Triton X-100处理实验证实LUCAT1被完整包裹于外泌体内部。使用外泌体分泌抑制剂GW4869可逆转缺氧诱导的LUCAT1升高。

LUCAT1 confers osimertinib resistance in EGFR-mutant LUAD cells

通过剂量递增法成功构建奥希替尼耐药细胞系（H1975/OR和HCC827/OR），其LUCAT1表达显著高于亲本细胞。过表达LUCAT1能诱导奥希替尼耐药，而敲低LUCAT1可恢复耐药细胞的药物敏感性。体内实验显示LUCAT1过表达移植瘤对奥希替尼治疗不敏感，Ki67阳性率升高而TUNEL阳性细胞减少。

Intercellular transfer of LUCAT1 by exosomes disseminates osimertinib resistance

研究发现耐药细胞来源的外泌体可将LUCAT1传递给敏感细胞，并传播耐药表型。利用8例EGFR突变肺腺癌患者来源类器官模型证实，外泌体共培养能显著降低类器官对奥希替尼的敏感性，且耐药类器官中LUCAT1表达更高。

LUCAT1 upregulates the protein levels of c-MET by preventing from proteasome-dependent degradation

机制研究表明LUCAT1过表达特异性上调c-MET蛋白而非mRNA水平。RNA免疫共沉淀（RIP）证实两者直接结合。环己酰亚胺（CHX）追踪实验显示LUCAT1能延缓c-MET蛋白降解，而蛋白酶体抑制剂MG132可逆转此效应。Western blot证实LUCAT1通过激活AKT/mTOR和ERK通路促进耐药。

c-MET mediates LUCAT1-induced osimertinib resistance of LUAD cells

敲低c-MET可逆转LUCAT1诱导的奥希替尼耐药。c-MET抑制剂glumetinib与奥希替尼联用显著抑制LUCAT1过表达肿瘤的生长。体内外实验均证实联合用药能有效阻断下游信号通路激活并诱导细胞凋亡。

Plasma exosomal LUCAT1 as a diagnostic biomarker for osimertinib resistance

临床样本分析显示肺腺癌患者血浆外泌体LUCAT1水平显著高于健康对照，且与组织c-MET蛋白表达正相关。在10例接受奥希替尼治疗的患者中，无应答组血浆外泌体LUCAT1水平显著高于部分应答组。

本研究首次揭示缺氧肿瘤细胞通过外泌体传递LUCAT1诱导奥希替尼耐药的新机制。LUCAT1通过稳定c-MET蛋白并激活其下游信号通路，驱动EGFR突变肺腺癌的靶向治疗耐药。血浆外泌体LUCAT1作为潜在生物标志物，为临床耐药监测提供了无创检测手段。针对LUCAT1/c-MET轴的联合治疗策略，有望成为克服奥希替尼耐药的新途径。该研究不仅深化了对肿瘤微环境中外泌体功能的认识，也为临床逆转耐药提供了新的靶点和思路。