靶向FUNDC1依赖性线粒体自噬的协同调控增敏并克服EGFR抑制剂耐药

《Clinical and Translational Medicine》:Convergent targeting of FUNDC1-dependent mitophagy sensitises and overcomes resistance to EGFR inhibition

【字体: 时间:2026年05月20日 来源:Clinical and Translational Medicine 6.8

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  联合治疗策略对于提升表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)疗效、延缓耐药至关重要。研究人员发现,FUNDC1依赖性线粒体自噬是EGFR突变非小细胞肺癌(NSCLC)的关键保护机制。研究显示,传统方剂西黄丸的活性成分两面针碱(nitidine)可与

  
联合治疗策略对于提升表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)疗效、延缓耐药至关重要。研究人员发现,FUNDC1依赖性线粒体自噬是EGFR突变非小细胞肺癌(NSCLC)的关键保护机制。研究显示,传统方剂西黄丸的活性成分两面针碱(nitidine)可与第三代EGFR-TKI奥希替尼(osimertinib,Osi)产生协同效应。机制层面,两面针碱与奥希替尼协同阻断FUNDC1介导的线粒体自噬,导致EGFR突变NSCLC细胞内线粒体功能障碍及活性氧(ROS)累积。进一步研究表明,两种药物均通过降低缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白水平,下调FUNDC1表达;其中两面针碱对HIF-1α及FUNDC1的抑制作用依赖于线粒体转运蛋白ABCB6。值得注意的是,获得性奥希替尼耐药细胞中FUNDC1呈适应性低表达,这使得耐药EGFR突变NSCLC细胞对单药两面针碱更为敏感。综上,该研究证实两面针碱可作为增强EGFR-TKI疗效、克服奥希替尼耐药的潜在治疗策略,为EGFR突变NSCLC的临床干预提供了新方向。
本研究针对EGFR突变非小细胞肺癌(NSCLC)中奥希替尼(osimertinib,Osi)耐药这一临床难题展开,发表于《Clinical and Translational Medicine》。当前,以奥希替尼为代表的第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)已成为EGFR突变NSCLC的一线标准治疗,但获得性耐药仍是治疗失败的主要原因,仅少数耐药病例可归因于二次突变,多数耐药机制尚不明确,且既往联合策略多聚焦于旁路信号通路,线粒体质量控制尤其是线粒体自噬在耐药中的作用尚未得到充分探索。同时,传统中药西黄丸(Xihuang Pill,XHP)在临床中已用于肿瘤辅助治疗,但其抑制肺癌生长的具体机制仍待阐明。针对上述空白,研究人员旨在解析西黄丸及其活性成分与奥希替尼的协同作用机制,挖掘可克服耐药的新靶点与新策略。
研究采用的关键技术方法包括:构建奥希替尼耐药细胞系及配对患者来源类器官(PDO)模型,开展大鼠含药血清制备与成分分析,进行全基因组CRISPR筛选,应用细胞热位移分析(CETSA)验证小分子与靶蛋白结合,通过mt-Keima流式细胞术、线粒体膜电位检测、线粒体ROS测定等方法评估线粒体自噬与功能,结合体内裸鼠移植瘤模型验证药物疗效与机制。
研究结果如下:
3.1 西黄丸在EGFR突变NSCLC中显示选择性疗效并与奥希替尼协同
研究人员通过细胞活力检测、克隆形成实验、PDO模型及体内移植瘤实验证实,西黄丸对EGFR突变NSCLC的选择性抑制活性显著优于野生型,且与奥希替尼联用可产生强协同效应,基于零相互作用效能(ZIP)模型的协同评分均大于10,几乎完全抑制克隆生长。
3.2 两面针碱是西黄丸抗EGFR突变NSCLC的核心活性成分
通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q/TOF-MS)分析大鼠含药血清成分,结合细胞活力筛选,从73个候选成分中鉴定出两面针碱(nitidine)的体外抗瘤活性最强;其与奥希替尼联用在细胞、PDO及体内模型中均表现出显著协同抑瘤作用。
3.3 两面针碱与奥希替尼通过抑制FUNDC1介导的线粒体自噬发挥协同作用
转录组测序显示,两药处理共同下调FUNDC1表达。功能实验证实,单药及联合处理均可降低线粒体自噬水平,伴随线粒体膜电位下降、线粒体ROS累积;过表达FUNDC1可逆转两药诱导的线粒体自噬抑制与细胞死亡,明确FUNDC1依赖性线粒体自噬是协同效应的核心机制。
3.4 奥希替尼与两面针碱通过抑制HIF-1α下调FUNDC1表达
研究发现两药均不降低HIF1A mRNA水平,而是减少HIF-1α蛋白稳定性;敲低或过表达HIF1A可相应调控FUNDC1表达及线粒体自噬水平,证实HIF-1α位于FUNDC1上游,是介导两药效应的共同节点。
3.5 ABCB6是两面针碱诱导HIF-1α/FUNDC1通路抑制的必需介质
全基因组CRISPR筛选将ABCB6与BID鉴定为关键应答分子。细胞热位移分析证实两面针碱可直接结合ABCB6;敲低ABCB6可特异性阻断两面针碱对HIF-1α/FUNDC1通路及线粒体自噬的抑制作用,但不影响奥希替尼的效应;BID则参与下游凋亡信号的调控。
3.6 奥希替尼耐药NSCLC因FUNDC1适应性下调而对两面针碱高度敏感
在奥希替尼耐药细胞系、配对患者组织及PDO模型中,FUNDC1均呈持续性低表达,而ABCB6水平无明显变化;耐药模型对单药两面针碱的敏感性显著高于亲本细胞,且两药联用可进一步抑制残留线粒体自噬,证实FUNDC1低表达构成了耐药细胞的特异性脆弱点。
讨论部分指出,该研究首次揭示FUNDC1依赖性线粒体自噬是EGFR突变NSCLC中奥希替尼耐药的适应性机制之一,明确了HIF-1α/FUNDC1轴作为联合治疗的共同靶点,且ABCB6是介导两面针碱特异效应的关键分子。研究创新性地提出两面针碱的两大转化应用场景:一是与奥希替尼联用增强一线治疗疗效,二是用于奥希替尼耐药后治疗,靶向耐药细胞的低FUNDC1依赖状态。尽管研究仍存在ABCB6调控HIF-1α的具体生化机制未明、临床样本量有限等局限,但为克服EGFR-TKI耐药提供了新的理论依据与候选策略,也为传统中药现代化研究与靶向治疗联合提供了范例。
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