《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》：Dual targeting of chemoresistance and ferroptosis in gastric cancer: DDR1/VEGFR2 inhibitor K-13 synergizes with docetaxel from preclinical models to phase Ib/II clinical trial
编辑推荐：
化疗仍是胃癌（GC）治疗的基石手段，但多西他赛的临床疗效受药物耐药性的严重限制。研究人员发现一种新型DDR1/VEGFR2抑制剂K-13，并通过体外全面激酶谱分析证实其选择性。通过在GC中筛选K-13与传统化疗药物的联用方案，研究人员确定了K-13与多西他赛的
化疗仍是胃癌（GC）治疗的基石手段，但多西他赛的临床疗效受药物耐药性的严重限制。研究人员发现一种新型DDR1/VEGFR2抑制剂K-13，并通过体外全面激酶谱分析证实其选择性。通过在GC中筛选K-13与传统化疗药物的联用方案，研究人员确定了K-13与多西他赛的显著协同效应。该联合疗法在GC细胞系、人GC患者来源类器官（PDOs）、获得性多西他赛耐药PDOs、皮下异种移植模型及患者来源异种移植（PDX）模型中均显示出显著抗肿瘤作用。机制层面，K-13与多西他赛协同抑制核糖核苷酸还原酶M2（RRM2），阻断AKT/mTOR通路以逆转耐药并诱导铁死亡，证据包括线粒体形态改变、脂质活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）积累及铁过载，这些发现在所有临床前模型中均得到一致验证。该策略的转化潜力正在一项正在进行的Ib/II期临床试验中评估，接受联合治疗的患者中已观察到两例部分缓解（PRs）。这些发现强调双重抑制DDR1和VEGFR2是克服GC多西他赛耐药的有前景的治疗策略。
胃癌是全球发病率第五、死亡率第三的恶性肿瘤，多数患者确诊时已处于晚期，无法手术且预后极差，五年生存率不足30%。当前不可切除局部晚期、复发或转移性胃癌的标准治疗为化疗联合靶向治疗，其中多西他赛作为微管稳定剂，是二线标准化疗药物，但治疗过程中极易出现原发或获得性耐药，导致治疗失败，成为临床亟需突破的瓶颈。DDR1（盘状结构域受体1）属于跨膜受体酪氨酸激酶家族，在多种实体瘤中高表达，通过调控肿瘤细胞增殖、迁移、代谢适应及免疫微环境促进恶性进展，且与胃癌不良预后密切相关。VEGFR2（血管内皮生长因子受体2，又称KDR）是血管生成的核心调控因子，阻断其信号可有效抑制肿瘤血管生成。铁死亡是一种铁依赖性的调节性坏死性细胞死亡形式，以脂质过氧化和细胞膜破裂为特征，近年研究显示诱导铁死亡可克服化疗耐药，为难治性肿瘤提供了新方向。基于此，本研究旨在开发同时靶向DDR1与VEGFR2的新型抑制剂，探索其与多西他赛联用克服胃癌耐药的可行性，并推动临床转化。该研究发表于《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》。
研究人员采用的关键技术方法包括：收集98例胃癌患者组织芯片及18对配对癌与癌旁组织进行免疫组化（IHC）分析，结合TCGA-STAD及GEO公共数据库验证DDR1与VEGFR2的表达相关性及预后价值；通过高通量激酶谱筛选及分子对接、分子动力学模拟鉴定新型DDR1/VEGFR2双靶点抑制剂K-13的选择性与结合稳定性；利用CCK-8、克隆形成实验及SynergyFinder 2.0软件评估K-13与多西他赛在GC细胞系、患者来源类器官（PDOs）及多西他赛耐药PDOs中的协同效应；通过透射电镜观察线粒体形态，检测胞质ROS、MDA、细胞内Fe2+、GSH/GSSG比值及GPX4、SLC7A11等铁死亡标志物，明确联合用药是否诱导铁死亡；采用转录组测序筛选差异基因，结合siRNA敲低、过表达及回复实验验证RRM2/AKT/mTOR通路的调控机制；构建细胞系来源异种移植（CDX）、PDX及原位移植小鼠模型评估体内抗肿瘤疗效与安全性；启动Ib/II期临床试验（CTR.20243764）评估K-13联合多西他赛在晚期实体瘤中的初步疗效。
研究结果如下：
更高DDR1表达与胃癌患者更差预后显著相关。研究人员通过组织芯片IHC分析发现，DDR1在胃癌组织中表达显著高于癌旁，高DDR1水平与患者总生存期缩短密切相关；TCGA及GEO数据库分析进一步验证了DDR1 mRNA在肿瘤组织中高表达且与不良预后正相关；IHC及qRT-PCR结果显示DDR1与VEGFR2表达呈显著正相关；胃癌PDOs成功复现了原发肿瘤的病理特征与DDR1高表达相关的增殖增强、凋亡减少表型。
发现新型强效DDR1/VEGFR2抑制剂K-13。K-13为喹啉类小分子酪氨酸激酶抑制剂，覆盖450+激酶的谱分析显示其对DDR1与VEGFR2具有高选择性；分子对接与分子动力学模拟证实K-13与两种靶点的结合构象稳定；体外实验显示K-13可抑制DDR1 Tyr792磷酸化及VEGFR2表达，且在多种GC细胞系中IC50值较低；联合用药筛选发现K-13仅与多西他赛产生协同抑制效应，在耐药细胞系中可显著降低细胞活力并抑制克隆形成。
K-13与多西他赛协同克服GC PDOs获得性多西他赛耐药。联合处理显著抑制PDOs增殖，Live/Dead染色显示更多细胞死亡；成功构建获得性多西他赛耐药PDO模型（IC50升高5倍以上），联合用药可有效逆转耐药；流式细胞术显示联合组凋亡细胞显著增加，且未引起进一步G2/M期阻滞，表明其作用不依赖细胞周期调控。
K-13与多西他赛协同显著诱导铁死亡。透射电镜观察到联合组细胞出现线粒体皱缩、膜密度增高及膜折叠等铁死亡典型特征；功能实验证实联合用药特异性诱导铁死亡，可被铁死亡抑制剂逆转；生化检测显示联合组脂质ROS、MDA、Fe2+水平升高，GSH/GSSG比值降低，且GPX4、GSS、SLC7A11表达下调。
K-13与多西他赛协同通过抑制RRM2阻断AKT通路逆转耐药并诱导铁死亡。转录组测序筛选出RRM2为联合用药特异性下调基因；多西他赛可在一定浓度范围内上调RRM2表达，且耐药细胞系及临床耐药样本中RRM2均高表达；RRM2敲低可降低AKT磷酸化水平，过表达则激活AKT通路，并分别增强或减弱多西他赛敏感性；回复实验证实联合用药通过抑制RRM2/AKT/mTOR通路触发铁死亡；靶点敲低实验显示VEGFR2抑制是下调RRM2的主要途径。
K-13与多西他赛协同在体内显著抑制肿瘤生长并在Ib/II期临床试验中显示疗效。CDX模型显示联合组肿瘤负荷显著降低，体重无变化，IHC显示Ki67、RRM2表达下降，铁死亡标志物4-HNE升高；耐药CDX模型证实联合用药可逆转体内耐药；PDX模型及原位模型均显示联合组肿瘤体积更小、生存期延长，且无显著器官毒性；Ib/II期临床试验中，2例入组患者经联合治疗后达到部分缓解（PR），肿瘤直径明显缩小。
讨论部分指出，本研究首次揭示DDR1与VEGFR2共高表达于胃癌并与不良预后相关，开发的双靶点抑制剂K-13解决了单靶点抑制剂特异性不足或药代动力学不佳的问题。研究阐明K-13与多西他赛协同作用的分子机制为抑制RRM2/AKT/mTOR通路诱导铁死亡，突破了传统化疗耐药的干预靶点局限。尽管目前临床试验样本量有限、随访时间短，但早期疗效信号支持该联合策略的临床转化价值，未来将进一步扩大队列验证其在多西他赛耐药胃癌中的疗效。研究结论强调，双重靶向DDR1与VEGFR2是通过诱导铁死亡克服胃癌多西他赛耐药的 promising 治疗策略，为晚期胃癌患者提供了新的临床选择。
