靶向耐药细胞选择性优势:索拉非尼联合EGFR-TKI延长肺癌治疗响应的新策略

【字体: 时间:2025年08月23日 来源:Nature Communications 15.7

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  本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)患者对EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)产生耐药的关键难题,通过DNA条形码技术揭示临床药物索拉非尼(sorafenib)可特异性消除耐药细胞的生存优势。研究发现索拉非尼通过早期抑制MKNK活性和STAT3磷酸化,后期下调MCL1和EGFR表达,阻断多种耐药机制(包括EGFR-T790M/C797S突变、EMT转化等)。动物实验证实该联合方案能显著延缓肿瘤进展并促进免疫细胞浸润,为克服EGFR-TKI耐药提供了广谱解决方案。

  

在肺癌精准治疗领域,表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)虽能显著延长患者生存期,但肿瘤细胞通过获得性耐药几乎成为治疗失败的必然结局。这种"道高一尺魔高一丈"的困境,源于肿瘤细胞惊人的进化能力——它们或通过EGFR基因二次突变(如T790M),或激活下游信号(如KRASG12D),甚至改变细胞特性(上皮-间质转化,EMT)来逃逸药物打击。更棘手的是,传统"逐个击破"的耐药应对策略往往顾此失彼,难以应对肿瘤细胞的异质性。

《Nature Communications》最新发表的这项研究另辟蹊径,不再执着于针对特定耐药机制,而是巧妙利用耐药细胞在药物压力下的"阿喀琉斯之踵"。研究人员开发了创新的CRISPR条形码系统,在EGFR突变型NSCLC细胞中同时追踪多种耐药克隆的动态变化。通过筛选发现,已获批的多激酶抑制剂索拉非尼能独特地剥夺各类耐药细胞的生长优势,而其他同类药物(如舒尼替尼)则无此效果。研究还纳入了患者来源异种移植(PDX)模型和新型同源移植模型,结合转录组分析和3D成像技术验证疗效。

主要技术方法

  1. 1.

    CRISPR条形码技术构建含EGFR-T790M/C797S等多耐药突变的细胞模型

  2. 2.

    高通量药物筛选鉴定索拉非尼的独特作用

  3. 3.

    磷酸化蛋白质组学分析信号通路变化

  4. 4.

    免疫缺陷(SCID)和免疫健全(BALB/c)小鼠移植模型

  5. 5.

    iDISCO透明化三维成像技术追踪肿瘤内克隆分布

Sorafenib prevents the enrichment of cells containing different, clinically relevant mechanisms of resistance to EGFR inhibition

研究发现索拉非尼对EGFR-TKI耐药细胞具有"一网打尽"的独特优势:不仅能抑制经典EGFRT790MC797S突变克隆,还对ERBB2外显子20插入、BRAFV600E等旁路激活突变有效。通过患者来源细胞(PDC)实验证实,这种广谱抑制作用在临床相关浓度(5μM)即可显现。

Sorafenib prevents NSCLC cell resistance to EGFR-TKIs independently of MAPKs

机制研究颠覆了索拉非尼作为RAF抑制剂的传统认知:它通过直接抑制MAPK相互作用激酶(MKNK),30分钟内阻断eIF4E磷酸化;6小时内抑制STAT3Y705磷酸化;后期则通过蛋白酶体途径降解MCL1,并通过溶酶体途径减少EGFR蛋白。三重作用机制使耐药细胞失去生存支柱。

Lysosomal degradation of EGFR participates in the effects of sorafenib

深入研究发现,索拉非尼选择性地促进突变型EGFR(而非野生型)的溶酶体降解。氯喹处理可逆转这种降解作用,证实溶酶体途径的关键地位。这种突变特异性解释了为何索拉非尼对EGFR依赖型肿瘤效果显著,而对KRAS或ALK驱动型肿瘤作用有限。

Co-treatment with sorafenib inhibits the selective advantage of EGFR-TKI-resistant cells

在混合细胞群体中,索拉非尼与奥希替尼(osimertinib)联用展现出精妙的"分工合作":TKIs抑制敏感细胞,索拉非尼则专门压制耐药克隆。这种"各司其职"的模式避免了其他多激酶抑制剂(如卡博替尼)可能加剧克隆选择的弊端。

Co-treatment with sorafenib prolongs the response to osimertinib in highly aggressive models

在快速进展的PDX模型中,联合治疗将响应时间从单药的1个月延长至4个月。更引人注目的是,在免疫健全的BALB-3T3-EGFRL860R同源模型中,联合方案显著增加CD8+ T细胞和促炎巨噬细胞浸润,提示免疫微环境重塑可能增强疗效。

这项研究为EGFR突变肺癌的治疗提供了范式转变:从被动应对耐药突变,转为主动破坏耐药细胞的进化优势。索拉非尼的"老药新用"尤其具有临床转化价值,其安全性已获大量验证,与化疗相比毒性更低。研究者创建的CRISPR条形码平台和同源移植模型,也为肿瘤进化研究提供了重要工具。未来,这种"破坏选择性优势"的治疗策略或可拓展至其他靶向治疗领域,为克服肿瘤异质性开辟新途径。

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