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EGFR阻断增强KRAS突变癌症对pan-RAS抑制剂的敏感性:基于CRISPR/Cas9筛选的机制探索与治疗突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Cellular Oncology 4.9
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本研究通过CRISPR/Cas9 sgRNA筛选发现EGFR是KRAS突变肿瘤对pan-RAS抑制剂敏感性的关键调控因子。研究人员证实EGFR缺失或药理学抑制可显著增强pan-RAS抑制剂(如RMC-7977)在多种KRASG12C/D癌细胞中的疗效,并通过LL/2同源小鼠模型验证了联合治疗的协同效应。该研究为KRAS驱动型癌症的"双靶点阻断"策略提供了理论依据,具有重要临床转化价值。
在肿瘤治疗领域,KRAS基因突变长期被视为"不可成药"靶点。作为人类癌症中最常见的致癌突变之一,KRAS突变存在于约30%的恶性肿瘤中,尤其在胰腺癌、结直肠癌和非小细胞肺癌(NSCLC)中高发。虽然近年来针对KRASG12C和KRASG12D的抑制剂(如sotorasib和MRTX1133)取得突破,但仅覆盖约15%的KRAS驱动型癌症患者。更棘手的是,肿瘤异质性导致的固有和获得性耐药严重限制了pan-RAS抑制剂(如RMC-7977/RMC-6236)的临床应用,这一难题亟待解决。
浙江工业大学药学院、清华大学多学科生物医学研究所和国家生物科学研究所的研究团队在《Cellular Oncology》发表重要成果。他们通过创新性的CRISPR/Cas9全基因组筛选技术,发现EGFR阻断可显著增强KRAS突变癌症对pan-RAS抑制剂的敏感性。这项研究不仅揭示了新的耐药机制,更为KRAS突变癌症的联合治疗提供了切实可行的策略。
研究主要采用四大关键技术:1)人类激酶组CRISPR/Cas9 sgRNA文库筛选;2)体外竞争实验(RFP/GFP标记细胞共培养);3)蛋白质印迹分析下游信号通路(p-ERK/p-MEK/p-AKT);4)LL/2同源小鼠模型验证体内疗效。所有细胞系均通过基因分型确认KRAS突变状态。
CRISPR/Cas9筛选鉴定EGFR为关键调控因子
通过人类激酶组sgRNA文库筛选KRASG12D AGS胃癌细胞,发现靶向EGFR的sgRNA在RMC-7977处理组显著丢失。测序分析显示8个EGFR sgRNA中有6个位列敏感性相关sgRNA前1%。TIDE分析和蛋白质印迹证实EGFR敲除效率达80%以上。竞争实验显示EGFR缺失使AGS细胞对RMC-7977的敏感性提升3-5倍。
EGFR缺失增强多模型敏感性
在KRASG12D LS180结肠癌细胞中,EGFR敲除使RMC-6236的IC50降低4倍。类似现象在HPAC/HPAF-II胰腺癌细胞和KRASG12C H2122/H1373肺癌细胞中重现。值得注意的是,即使添加外源EGF(20 ng/mL),EGFR缺失细胞的敏感性仍显著提高,表明该效应不依赖配体刺激。
协同抑制MAPK信号通路
蛋白质印迹分析显示,EGFR缺失使RMC-7977处理的LS180细胞p-ERK水平进一步降低60%。在KRASG12C H2122细胞中,联合处理24小时后p-MEK几乎完全消失。PI3K-AKT通路分析发现,EGFR/RAS双靶抑制使p-AKT(Ser473)下降更显著,同时凋亡标志物cleaved PARP表达增加2倍。
动物模型验证治疗潜力
在LL/2同源移植瘤模型中,RMC-7977(10 mg/kg Q3D)联合吉非替尼(100 mg/kg QD)使肿瘤体积缩小78%,显著优于单药组(P<0.0001)。Western blot证实联合组p-ERK抑制持续时间延长3倍,且未观察到明显毒性。
这项研究具有三重重要意义:首先,通过CRISPR筛选首次建立EGFR与pan-RAS抑制剂敏感性的因果关系;其次,阐明"EGFR-RAS双靶阻断"通过协同抑制MAPK和PI3K通路增强疗效的机制;最后,为临床转化提供可靠 preclinical 数据。鉴于FDA已批准KRASG12C抑制剂联合EGFR单抗治疗结直肠癌,本研究提出的策略有望快速推进至临床试验,惠及更广泛的KRAS突变癌症患者。


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