揭示共同的敌人：三种不同代EGFR抑制剂所引发的耐药机制与细胞外基质信号传导中的可共同靶向改变有关

《Cell Communication and Signaling》：Unmasking the common enemy: drug resistance mechanisms across three different EGFR inhibitor generations are associated with co-targetable alterations in extracellular matrix signaling

　　

摘要

背景

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）彻底改变了非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗方式，显著提高了患者的生存率。然而，获得性耐药性仍然是一个重大障碍，削弱了这些药物的长期疗效。尽管已经报道了EGFR-TKIs耐药性的具体机制，但不同世代EGFR-TKIs之间可能存在共同的耐药机制，这一点尚未明确。

方法

通过使用吉非替尼、达克替尼和奥西替尼进行为期10个月的逐步筛选，分别获得了具有耐药性的HCC827细胞和NCI-H1975细胞，这三种药物分别代表第一、第二和第三代EGFR-TKIs。通过液相色谱串联质谱技术比较了耐药细胞系与其亲本NSCLC细胞系的全球蛋白质组。经过生物信息学通路分析后，通过Western blotting和液滴数字PCR验证了潜在的蛋白质和基因变化。通过MTT实验量化了单药和联合用药治疗后的药物（交叉）耐药模式及逆转反应，或者通过小干扰RNA实现基因沉默。在三维（3D）胶原基质中的球形模型中评估了细胞的侵袭性。利用公开可获取的转录组数据集进行生物信息学分析，以探索与临床EGFR突变、疾病预后和复发相关的基因表达变化。

结果

我们建立了对所有三代EGFR-TKIs均耐药的NSCLC细胞系，证明了这些细胞系在3D胶原环境中具有交叉耐药性以及显著增强的侵袭能力。值得注意的是，无论细胞背景如何，细胞外基质成分和信号蛋白（FN1、FAK、YAP1）都发生了变化，并被证实是跨越所有三代EGFR-TKIs的协同耐药驱动因素。此外，第二代和第三代细胞系在癌症干细胞调控因子（Hedgehog、Notch）、抗凋亡蛋白BCL-2以及药物外排转运蛋白ABCG2方面存在共同调控异常。最后，转录组分析显示，在人类EGFR阳性NSCLC肿瘤中，FN1和相关胶原基因的过表达与治疗后复发和患者生存率低下有关。

结论

本研究识别并验证了EGFR-TKIs耐药性的关键机制，并提出了联合治疗策略作为对抗EGFR-TKIs耐药肺癌的潜在干预方法，对改善临床疗效具有积极意义。

背景

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）彻底改变了非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗方式，显著提高了患者的生存率。然而，获得性耐药性仍然是一个重大障碍，削弱了这些药物的长期疗效。尽管已经报道了EGFR-TKIs耐药性的具体机制，但不同世代EGFR-TKIs之间可能存在共同的耐药机制，这一点尚未明确。

方法

通过使用吉非替尼、达克替尼和奥西替尼进行为期10个月的逐步筛选，分别获得了具有耐药性的HCC827细胞和NCI-H1975细胞，这三种药物分别代表第一、第二和第三代EGFR-TKIs。通过液相色谱串联质谱技术比较了耐药细胞系与其亲本NSCLC细胞系的全球蛋白质组。经过生物信息学通路分析后，通过Western blotting和液滴数字PCR验证了潜在的蛋白质和基因变化。通过MTT实验量化了单药和联合用药治疗后的药物（交叉）耐药模式及逆转反应，或者通过小干扰RNA实现基因沉默。在三维（3D）胶原基质中的球形模型中评估了细胞的侵袭性。利用公开可获取的转录组数据集进行生物信息学分析，以探索与临床EGFR突变、疾病预后和复发相关的基因表达变化。

结果

我们建立了对所有三代EGFR-TKIs均耐药的NSCLC细胞系，证明了这些细胞系在3D胶原环境中具有交叉耐药性以及显著增强的侵袭能力。值得注意的是，细胞外基质成分和信号蛋白（FN1、FAK、YAP1）都发生了变化，并被证实是跨越所有三代EGFR-TKIs的协同耐药驱动因素。此外，第二代和第三代细胞系在癌症干细胞调控因子（Hedgehog、Notch）、抗凋亡蛋白BCL-2以及药物外排转运蛋白ABCG2方面存在共同调控异常。最后，转录组分析显示，在人类EGFR阳性NSCLC肿瘤中，FN1和相关胶原基因的过表达与治疗后复发和患者生存率低下有关。

结论

本研究识别并验证了EGFR-TKIs耐药性的关键机制，并提出了联合治疗策略作为对抗EGFR-TKIs耐药肺癌的潜在干预方法，对改善临床疗效具有积极意义。

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