BRD4抑制剂通过APT1介导的突变EGFR去棕榈酰化恢复肺癌对奥希替尼敏感性的机制研究

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)患者对第三代EGFR-TKI奥希替尼(Osimertinib)产生获得性耐药的关键难题，揭示了BRD4抑制剂通过调控APT1介导的EGFR C19位点去棕榈酰化，抑制EGFR核转位及其下游CMPK2转录激活的新机制。研究人员发现核EGFR(nEGFR)与BRD4形成转录复合物促进CMPK2表达，而NHWD870处理可逆转这一通路，为克服临床耐药提供了新型联合治疗策略。该成果发表于《npj Precision Oncology》，具有重要转化价值。

　　

肺癌治疗领域面临着一个严峻挑战：尽管第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKI)奥希替尼(Osimertinib)能有效靶向EGFR突变型非小细胞肺癌(NSCLC)，但患者最终都会产生获得性耐药。传统观点认为耐药主要源于EGFR激酶域的二次突变(如T790M或C797S)或旁路信号激活，然而Wolong Zhou团队发现，约30%的耐药病例并不伴随这些典型突变，暗示存在更复杂的分子机制。

这项发表于《npj Precision Oncology》的研究首次揭示了表观遗传调控与蛋白质翻译后修饰的交叉对话在耐药中的作用。研究人员发现，耐药细胞中EGFR异常核转位现象与BRD4(溴结构域蛋白4)过表达显著相关。通过构建奥希替尼耐药细胞株(PC-9/OR和HCC827/OR)，团队观察到核EGFR(nEGFR)能与BRD4形成转录复合物，直接激活胞苷单磷酸激酶2(CMPK2)的表达——这个线粒体核苷酸代谢关键酶的表达水平与药物敏感性呈负相关。

更深入的研究发现，棕榈酰化修饰的动态平衡是调控EGFR亚细胞定位的关键开关。在敏感细胞中，EGFR通过C19位点棕榈酰化锚定在细胞膜上；而耐药细胞中酰基蛋白硫酯酶1(APT1)介导的去棕榈酰化作用增强，促使EGFR向核内迁移。这种"棕榈酰化-去棕榈酰化"循环的失衡，最终通过nEGFR-BRD4-CMPK2轴驱动了耐药表型。

研究团队采用BRD4特异性抑制剂NHWD870进行干预，发现其能显著抑制APT1表达，恢复EGFR膜定位，使耐药细胞对奥希替尼的敏感性提高8-10倍。动物实验进一步证实，NHWD870与奥希替尼联用可使肿瘤体积缩小67%，且能显著降低Ki67阳性率。这些发现为临床逆转耐药提供了"一箭双雕"的新策略：既阻断EGFR信号传导，又抑制其核转录功能。

关键技术方法包括：

1. 1.

   通过逐步剂量递增法构建奥希替尼耐药细胞株，并采用新一代测序排除继发EGFR突变

2. 2.

   RNA测序结合ChIP(染色质免疫沉淀)验证nEGFR-BRD4-CMPK2转录调控网络

3. 3.

   酰基树脂辅助捕获(Acyl-RAC)技术检测EGFR棕榈酰化状态

4. 4.

   免疫共沉淀(Co-IP)分析BRD4与nEGFR的相互作用

5. 5.

   裸鼠移植瘤模型评估NHWD870的体内疗效

主要研究结果：

CMPK2表达与奥希替尼耐药相关

• 耐药细胞中CMPK2 mRNA水平升高3.2倍，且不受奥希替尼剂量影响

• 敲低CMPK2可使耐药细胞增殖率降低58%，但不影响EGFR表达

BRD4抑制降低CMPK2表达

• NHWD870(0.5-10 nM)以剂量依赖性方式下调BRD4和CMPK2

• 联合用药组CMPK2启动子活性降低72%，优于单药处理

EGFR C19位点去棕榈酰化驱动核转位

• 耐药细胞中EGFR棕榈酰化水平下降41%

• C19A突变体转染可阻断NHWD870对CMPK2的调控作用

APT1是关键效应分子

• 耐药细胞APT1表达增加2.8倍，shAPT1转染使EGFR膜定位恢复

• APT1沉默与NHWD870联用可协同抑制肿瘤生长(P<0.001)

这项研究的重要意义在于：

1. 1.

   阐明了蛋白质棕榈酰化修饰在EGFR-TKI耐药中的核心作用，拓展了对耐药机制的认识

2. 2.

   首次报道nEGFR通过代谢重编程(CMPK2激活)促进耐药的分子途径

3. 3.

   临床转化价值显著：NHWD870已进入II期临床试验，与奥希替尼联用具有较高可行性

4. 4.

   为其他激酶抑制剂的耐药研究提供范式，可推广至HER2、ALK等靶向治疗领域

研究人员特别指出，APT1表达水平可能成为预测BRD4抑制剂疗效的生物标志物，而C19位点的特异性靶向修饰或是未来药物开发的新方向。这些发现为精准克服肺癌耐药提供了多层次干预策略，具有重要的临床指导价值。