PI3Kα依赖性GAB1/Erk磷酸化调控头颈鳞癌对PI3Kα抑制剂CYH33的敏感性机制及联合治疗策略

本研究针对头颈鳞状细胞癌(HNSCC)中PI3K通路异常激活但单药疗效受限的临床难题，通过多组学技术揭示了PI3Kα抑制剂CYH33通过阻断GAB1膜定位依赖性Erk磷酸化发挥抗肿瘤作用的新机制。研究人员发现EGFR可通过PI3K非依赖途径激活GAB1，据此提出CYH33与EGFR抑制剂联用的协同治疗方案，为克服HNSCC耐药性提供了重要理论依据和转化方向。

　　

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是全球第七大常见恶性肿瘤，五年生存率不足50%。尽管PI3K通路在48%的HNSCC患者中存在异常激活，但现有PI3K抑制剂临床响应率有限，且耐药机制不明。这一困境促使中国科学院上海药物研究所等机构的研究团队对新型PI3Kα选择性抑制剂CYH33的作用机制展开深入研究。

研究团队采用TMT标记磷酸化蛋白质组学、激酶-底物富集分析(KSEA)等高通量技术，结合分子生物学实验和体内外模型，系统解析了CYH33的抗肿瘤机制。通过建立19种HNSCC细胞系模型和患者来源异种移植(PDX)模型，研究人员发现敏感细胞中CYH33能同时抑制PI3K/Akt和MAPK/Erk双信号通路。

CYH33展现抗HNSCC治疗潜力
在19种HNSCC细胞系筛选中，CYH33的IC₅₀普遍低于2μM，且对顺铂耐药细胞株保持活性。动物实验证实20mg/kg剂量可显著抑制肿瘤生长，伴随p-Akt和Ki-67表达下调。

PI3K/Akt抑制不足解释疗效差异
Western blot分析显示，虽然CYH33在所有细胞中均能抑制Akt(S473)磷酸化，但仅在敏感细胞中观察到Erk(T185/Y187)磷酸化显著降低。PI3Kβ抑制剂TGX-221的联用未能增效，提示疗效差异非PI3K亚型选择性所致。

磷酸化蛋白质组学揭示关键靶点
TMT分析鉴定出836个差异磷酸化位点，其中GAB1(Y659/Y406/S651/S648)多位点磷酸化下调最为显著。KSEA分析显示CYH33显著抑制PI3K/Akt、PKA/PKC和MAPK通路激酶活性。

GAB1膜定位调控机制
免疫荧光证实CYH33通过阻断PI3Kα产生的PIP₃，抑制GAB1-PH结构域介导的膜定位。强制膜锚定(myr-GAB1)可使细胞对CYH33产生耐药，且移植瘤模型中myr-GAB1过表达显著降低CYH33疗效。

EGFR介导的PI3K非依赖通路
生长因子刺激实验发现EGF通过非PI3K依赖途径激活GAB1。临床EGFR抑制剂阿法替尼(Afatinib)与CYH33联用显示协同效应(CI=0.62)，西妥昔单抗(Cetuximab)联合治疗使体内T/C值从35.8%降至12.3%。

该研究首次阐明PI3Kα抑制剂通过双重调控GAB1依赖性信号网络发挥抗HNSCC作用，为临床联合用药提供了分子标志物。论文发表于《Cell Death and Disease》，其发现不仅解释了现有PI3K抑制剂的疗效差异，更开创了基于信号通路交互特征的精准联合治疗新策略。研究团队提出的CYH33+EGFR抑制剂方案已进入临床试验(NCT05043922)，有望改善HNSCC患者的治疗结局。