在EGFR突变型NSCLC类器官模型中，ANGPTL4通过与NDRG1相关的细胞外基质重塑作用促进奥西替尼耐药性的产生

《Cancer Cell International》：ANGPTL4 contributes to osimertinib resistance through NDRG1-associated extracellular matrix remodeling in EGFR-mutant NSCLC organoid models

摘要

背景

作为EGFR突变型非小细胞肺癌的一线治疗药物，奥西替尼的获得性耐药已成为一个重要的临床难题。传统的二维细胞培养模型在模拟肿瘤微环境方面存在显著局限性，难以完全阐明复杂的耐药机制。近年来，三维类器官模型因能够更好地保留肿瘤组织的结构与异质性，成为研究耐药机制的重要平台。血管生成素样蛋白4是一种分泌型糖蛋白，已被证实参与调控细胞外基质的重塑，并与多种癌症的化疗耐药性相关。然而，其在奥西替尼耐药中的作用尚不清楚。因此，本研究利用类器官模型探讨了ANGPTL4在肺癌耐药机制中的作用。

方法

本研究构建了一种高度模拟肿瘤微环境的三维奥西替尼耐药类器官模型。通过转录组测序和生物信息学分析筛选出关键的耐药介质，再通过功能获得/丧失实验验证候选基因的功能。此外，还运用免疫沉淀、分子对接以及单细胞RNA测序技术深入探究其背后的机制。最后，通过虚拟筛选找到了可能靶向该耐药通路的抑制剂。

结果

研究发现，奥西替尼耐药模型中ANGPTL4的表达水平升高，且它在功能上导致了奥西替尼敏感性的下降。从机制上看，ANGPTL4与NDRG1发生相互作用，进而激活与细胞外基质相关的基因表达程序。敲低ANGPTL4可恢复奥西替尼的敏感性，而其过表达则会促进耐药表型的出现。在H1975来源的模型中的进一步验证也证明了ANGPTL4相关耐药性的可重复性——在耐药模型中敲低ANGPTL4可恢复药物敏感性，而过表达则会导致耐药性。NDRG1是ANGPTL4调控的细胞外基质通路激活所必需的分子，在临床样本中与ANGPTL4存在显著共定位现象。在ANGPTL4过表达的耐药模型中敲低NDRG1，可有效恢复药物敏感性。此外，对208万个小分子进行的虚拟筛选发现了五种与ANGPTL4具有高结合亲和力的先导化合物。

结论

本研究证实ANGPTL4是EGFR突变型非小细胞肺癌中奥西替尼耐药的重要因素，同时表明ANGPTL4/NDRG1介导的细胞外基质重塑可能是一条与耐药相关的关键通路。计算虚拟筛选进一步筛选出了潜在的ANGPTL4结合分子，这些分子还需通过后续的生化及功能实验进行验证。该研究不仅为理解耐药机制提供了新见解，还发现了有望用于克服耐药性的潜在治疗靶点，进一步凸显了三维类器官模型在研究耐药机制中的重要价值。