顺铂诱导KEAP1基因突变促进头颈鳞癌治疗抵抗的分子机制及靶向策略研究

本研究针对头颈鳞状细胞癌(HNSCC)顺铂(CDDP)耐药难题，创新性揭示了KEAP1-NRF2通路异常激活通过调控氧化应激和异生物质代谢介导耐药的关键机制。研究人员通过7对亲本/耐药细胞模型结合临床样本分析，发现CDDP治疗可诱导KEAP1体细胞突变导致NRF2持续激活，并证实丝裂霉素C(MMC)可特异性杀伤NRF2高活化肿瘤，为临床逆转耐药提供新策略。

　　

在头颈鳞状细胞癌(HNSCC)治疗领域，顺铂(CDDP)耐药始终是临床面临的重大挑战。尽管CDDP作为基础化疗药物广泛应用于临床，但约20-50%患者会出现治疗抵抗和复发。这种耐药现象背后隐藏着怎样的分子奥秘？来自东北大学医学超大型银行机构（Tohoku Medical Megabank Organization, Tohoku University）的研究团队通过长达数年的探索，揭示了CDDP治疗过程中一个令人意外的"双刃剑"效应——本应杀灭癌细胞的治疗手段，竟可能通过诱导特定基因突变促进肿瘤进化。

研究聚焦于细胞氧化还原平衡的核心调控系统KEAP1-NRF2。这个被称为"细胞抗氧化总开关"的通路，在约22%的HNSCC中存在基因变异。团队创新性地建立7对亲本(P)/CDDP耐药(CR)细胞模型，结合临床样本多组学分析，发现长期CDDP暴露可诱导KEAP1基因获得性突变，特别是位于第五Kelch结构域的V512I和W544*变异。这些突变如同"生锈的锁"，使KEAP1丧失"锁住"NRF2的能力，导致NRF2蛋白逃脱降解而持续激活。

为全面解析这一现象，研究人员运用了多种关键技术：通过短读长扩增子测序检测KEAP1/NFE2L2基因变异；采用双荧光素酶报告系统量化NRF2转录活性；利用RNA-seq结合GSEA分析揭示耐药细胞的通路特征；开发NRF2免疫组化评分系统评估临床预后；并基于TCGA和C-CAT数据库进行突变特征大数据验证。

在"NRF2活化促进CDDP耐药"的结果部分，研究显示3个CR细胞系(2CR、3CR、6CR)呈现显著的NRF2信号激活。其中2CR和3CR携带CDDP诱导的新发KEAP1突变，而6CR则因NFE2L2 E82D突变产生"双重打击"效应。RNA-seq热图清晰展示这些细胞中NQO1、GCLC等抗氧化基因的协同上调，如同为癌细胞装备了"抗氧化盔甲"。

"NRF2活化CR细胞获得抗铁死亡能力"的发现尤为引人注目。WikiPathways分析显示铁死亡通路显著富集，而erastin诱导实验证实NRF2高细胞具有5倍抗性。这解释了为何CDDP虽能诱发活性氧(ROS)风暴，但NRF2活化细胞可通过GSH合成酶等"分子灭火器"化解危机。

临床转化方面，"NRF2高表达预示不良预后"的结果具有重要价值。对31例HNSCC的免疫组化分析显示，NRF2-high组复发率达83%，5年生存率显著降低。更惊人的是，7对原发/复发肿瘤配对分析显示，所有经CDDP治疗的复发灶NRF2评分均显著升高，印证了治疗压力下的克隆选择现象。

这项发表于《Redox Biology》的研究，首次系统阐明CDDP通过诱导KEAP1突变驱动NRF2持续激活的分子级联，并提出MMC的"合成致死"策略——利用NRF2高肿瘤中NQO1过表达的"阿喀琉斯之踵"，实现精准打击。研究不仅为HNSCC耐药提供了新型生物标志物，更开创了"以子之矛攻子之盾"的 redox治疗新范式，为临床逆转耐药提供理论依据。值得注意的是，作者特别强调NQO1基因型检测的必要性，因为常见SNP如R139W会导致MMC失效，这种精细化治疗理念对推进肿瘤精准医疗具有重要指导意义。