双重靶向CDK与MEK通过诱导焦亡增强CD8+T细胞抗肿瘤免疫治疗高突变头颈癌的新策略

《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》：Dual CDK and MEK Inhibition potentiates CD8+ T cell-mediated antitumor immunity by inducing pyroptotic cell death in high-mutational head and neck cancer

本研究针对HPV阴性头颈鳞状细胞癌(HNSCC)突变负荷高、免疫抑制微环境及标准疗法疗效差的临床难题，开发了CDK抑制剂AZD5438与MEK1/2抑制剂PD0325901的联合治疗方案。通过脂质纳米粒(LNPs)共递送技术，研究人员证实该组合疗法可协同诱导caspase-8/gasdermin E依赖性焦亡(pyroptosis)，显著增强CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫应答，为高突变HNSCC提供了创新治疗策略。

　　

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球第六大常见恶性肿瘤，其HPV阴性亚型因具有高度异质性、基因突变负荷大及免疫抑制微环境等特点，始终是临床治疗的难点。尽管靶向治疗和免疫检查点抑制剂在部分癌症领域取得突破，但HPV阴性HNSCC患者对现有标准治疗方案响应率低、易产生耐药性，五年生存率长期停滞不前。这一严峻现状迫切要求科学家们探索更有效的治疗策略。

近日发表于《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》的一项突破性研究，为这一难题提供了创新解决方案。Chen等人通过系统性药物敏感性分析发现，CDK抑制剂AZD5438与MEK1/2抑制剂PD0325901在针对HPV阴性HNSCC最常见突变基因(TP53、TTN、FAT1、CDKN2A、CSMD3)时表现出独特的互补作用机制。更令人振奋的是，这两类药物的联合使用不仅能有效抑制肿瘤生长，还能通过激活一种新型程序性细胞死亡方式——焦亡(pyroptosis)，显著增强CD8⁺T细胞介导的抗肿瘤免疫应答。

为验证这一发现，研究团队构建了多层次实验体系：首先利用TCGA、GDSC和CCLE数据库进行生物信息学预测，随后在传统细胞系、原位移植瘤模型和患者来源类器官(PDOs)中进行功能验证。关键技术手段包括药物协同性分析(SynergyFinder)、蛋白质组学(LC-MS)、流式细胞术、Western blot以及免疫组化等。特别值得关注的是，团队成功开发了脂质纳米粒(LNPs)共递送系统，确保两种药物能精准靶向肿瘤细胞。

AZD5438与PD0325901联合治疗潜力验证

通过对TCGA数据库的深度挖掘，研究人员发现TP53(69%)、TTN(37%)、FAT1(21%)等基因是HPV阴性HNSCC中最常发生突变的位点。利用OncoPredict算法对13种候选药物进行相关性分析时，AZD5438与PD0325901展现出最低的相关性系数(-0.01)，提示二者具有互补作用机制。在突变负荷高的Cal27和HN12细胞系中，该组合疗法显示出显著协同效应(协同得分>10)，而在突变较少的SCC1和SCC15细胞中仅呈现相加效应。

纳米共递送系统的优化与验证

研究团队设计了一种包含离子化脂质113-O14O的LNPs系统，成功将AZD5438和PD0325901以2:1比例封装其中。该纳米制剂(Nano-(AZD+PD))粒径为117.9纳米，PDI为0.17，8小时内药物释放率超96%。在体外实验中，Nano-(AZD+PD)较游离药物组合更能有效抑制ERK1/2和Rb蛋白磷酸化，促进PARP cleavage。动物实验进一步证实，经瘤内注射Nano-(AZD+PD)的小鼠肿瘤生长抑制率显著优于游离药物组，且主要器官未出现明显毒性反应。

焦亡机制的通路解析

通过BioID2介导的分泌蛋白质组学分析，研究人员发现联合用药显著提升了HMGB1、HMGB2等高迁移率族蛋白的分泌水平。机制研究表明，AZD5438单独处理即可诱导caspase-8/GSDME通路激活，而PD0325901的加入进一步强化了这一过程。值得注意的是，该焦亡过程不依赖GSDMD激活，属于非经典通路。活性氧(ROS)水平检测显示联合用药组ROS显著升高，而抗氧化剂NAC预处理可逆转焦亡表型，证实ROS在该过程中的关键媒介作用。

免疫调控效应的验证

在MOC2同源移植瘤模型中，Nano-(AZD+PD)治疗组肿瘤内CD8⁺T细胞浸润比例显著增加，其中颗粒酶B(GzmB)⁺和IFNγ⁺细胞亚群比例分别提升至42.3%和38.1%。在Tcra基因敲除小鼠中，纳米药物的抗肿瘤效果明显减弱，证实其疗效依赖T细胞介导的免疫应答。患者来源类器官(PDOs)实验进一步验证，Nano-(AZD+PD)在保留肿瘤微环境特性的模型中也展现最优抑瘤效果。

临床转化前景展望

本研究首次揭示CDK与MEK双重抑制可通过焦亡机制增强抗肿瘤免疫的分子通路，为高突变肿瘤的联合治疗提供新范式。LNPs共递送技术成功解决传统联合给药中药物代谢动力学不匹配的难题，使协同效应最大化。在两类独立PDOs模型中的验证结果，更强化该策略的临床转化潜力。

尽管类器官模型仍存在肿瘤微环境复杂度不足等限制，但本研究构建的多层次证据链充分证实：针对特定基因突变谱的精准联合用药策略，结合创新药物递送系统，可有效破解高突变肿瘤的治疗困境。这种"双重靶向+免疫激活"的治疗模式，不仅为头颈癌治疗开辟新路径，更为其他高突变类型恶性肿瘤的联合用药设计提供重要参考框架。