通过垂直通路抑制克服胰腺癌中对KRASG12D阻断的适应性耐药

Overcoming Adaptive Resistance to KRASG12D Blockade in Pancreatic Cancer through Vertical Pathway Inhibition

作者信息Qingxiang Lin, Alvin A Morales-Giron, Conrad Sander, Jacquelyn M Curtis, Haley Barnes, Parasvi S Patel, Ferran Fece de la Cruz, Jakob M Riedl, Hiroyuki Matsubara, Hajime Nakamura, Andrew S Liss, Ryan B Corcoran
PMID41801133
发布时间2026-06-01
DOI10.1158/1078-0432.CCR-25-1788

实验完整度

包含细胞系体外模型、PDX模型、体内异种移植瘤模型和TCGA临床标本分析,并进行了功能验证(细胞增殖、集落形成)和机制验证(Western blot、qPCR)。

主要模型

KRASG12D突变PDAC细胞系(如PANC-1、KP-4、SW1990等) KRASG12C突变PDAC细胞系(MIAPaCa-2) PDX模型(MGH1247) 皮下异种移植瘤模型(KP-4、MIAPaCa-2、SW1990、HPAF-II、MGH1247)

重点核对

细胞分化状态(上皮/间质) RTK抑制剂类型(EGFR抑制剂CTX、FGFR抑制剂BGJ) 药物处理浓度和时间(MRTX1133 100 nmol/L,72小时等) 体内给药剂量和方案(MRTX1133 30 mg/kg i.p.每日,RMC-7977 5 mg/kg口服每日等) 结合TCGA数据验证RTK表达与细胞状态的相关性

摘要

目的:致癌性KRAS突变存在于>90%的胰腺导管腺癌(PDAC)中,其中KRASG12D最常见。突变选择性KRASG12D抑制剂(KRASiG12D)在KRASG12D突变PDAC中显示出初步的临床活性。然而,对KRASi的适应性耐药限制了某些肿瘤类型的疗效,如结直肠癌,其中EGFR介导的RAS-MAPK通路再激活可通过靶向治疗改善应答。一些研究提示EGFR在PDAC中有类似作用,但KRAS抑制的适应性耐药机制尚不清楚。实验设计:在一组KRASG12D突变PDAC模型中研究了KRASiG12D的适应性耐药机制。结果:我们观察到在PDAC模型中,KRASiG12D后受体酪氨酸激酶(RTK)驱动的RAS通路信号适应性再激活。EGFR在某些模型中是适应性RAS-MAPK再激活的主要驱动因素,但仅限于上皮分化型。相反,间质分化型模型的适应性RAS-MAPK再激活主要由FGFR信号驱动。在来自癌症基因组图谱的临床PDAC标本中,EGFR和ERBB3的表达与上皮标志物的表达高度相关,而FGFR1的表达与间质标志物相关。值得注意的是,一种RAS(ON)多选择性抑制剂,可同时抑制野生型和突变型RAS,与KRASi联合使用在在上皮和间质模型中均消除了RAS-MAPK再激活,并且与KRASi和EGFR阻断的组合相比,产生了更一致抗肿瘤活性。结论:在PDAC中,KRASG12D抑制后的适应性RAS-MAPK再激活可由不同的RTK介导,并受细胞状态影响。突变选择性KRASi和RAS(ON)多选择性抑制剂的组合可能代表克服PDAC患者适应性耐药的有前景的通用策略。转化相关性。突变选择性KRAS抑制剂(KRASi)在胰腺导管腺癌(PDAC)中显示出初步疗效。然而,通过RAS-MAPK再激活的适应性耐药限制了其他肿瘤类型(如结直肠癌)的临床疗效,其中EGFR介导的RAS-MAPK通路再激活已被成功靶向以改善应答。一些研究提示EGFR在PDAC中有类似作用,该策略目前正在临床试验中评估,但KRASi抑制的适应性耐药机制知之甚少。在本研究中,我们发现PDAC中KRASG12D抑制后的适应性RAS-MAPK再激活可由不同的受体酪氨酸激酶介导,并受细胞状态影响。然而,我们观察到RAS(ON)多选择性抑制剂与突变选择性KRASi的联合可能代表一种更通用的策略,以克服适应性RAS-MAPK通路再激活并改善PDAC患者的抗肿瘤疗效。总的来说,这些数据支持在未来的临床试验中评估突变选择性KRASi与RAS(ON)多选择性抑制剂的联合。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PDAC中KRASG12D抑制后适应性耐药的机制是什么?如何克服?
核心机制
KRASG12D抑制后,适应性RAS-MAPK再激活由RTK驱动,不同细胞状态(上皮/间质)依赖不同RTK(EGFR/FGFR),而RAS(ON)多选择性抑制剂可同时抑制野生型和突变型RAS,阻断这一再激活。
主要证据
体外细胞系和PDX模型显示,上皮型PDAC对KRASi+EGFR抑制剂敏感,间质型对KRASi+FGFR抑制剂敏感;体内异种移植瘤模型证实RAS(ON)多选择性抑制剂与KRASi联合在两种细胞状态均有效;TCGA数据支持RTK表达与细胞状态的相关性。
研究意义
该研究提出突变选择性KRASi与RAS(ON)多选择性抑制剂联合可能作为克服适应性耐药的通用策略,支持未来临床试验评估。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外细胞系模型验证KRASG12D抑制效果

评估MRTX1133对KRASG12D突变PDAC细胞增殖的影响及MAPK通路抑制情况。

用MRTX1133处理14种KRASG12D突变PDAC细胞系72小时,检测细胞活力和p-ERK水平。

2

分析KRASG12D抑制后的适应性RAS-MAPK再激活

确定KRASG12D抑制后是否发生RAS-MAPK信号再激活。

用MRTX1133处理KRASG12D突变细胞系,在4至96小时不同时间点检测p-ERK水平。

3

鉴定介导适应性信号再激活的RTK

确定是EGFR还是FGFR或其他RTK介导适应性RAS-MAPK再激活。

在间质和上皮PDAC细胞系中,用KRASi联合CTX、BGJ或其他RTK抑制剂处理,检测RAS-MAPK通路活性(DUSP6等表达、p-ERK水平)。

4

体内验证联合治疗的抗肿瘤疗效

比较KRASi单药及联合EGFR或RAS(ON)多选择性抑制剂在不同分化状态肿瘤模型中的疗效。

建立皮下异种移植模型,包括间质(KP-4, MIAPaCa-2)和上皮(SW1990, HPAF-II, MGH1247)肿瘤,分别给予MRTX1133或MRTX849、CTX、RMC-7977及联合治疗,监测肿瘤生长和体重。

5

TCGA临床标本表达相关性分析

评估RTK表达与上皮/间质标志物在临床PDAC患者中的相关性。

利用GEPIA数据库分析TCGA中179例PDAC肿瘤的FGFR和HER家族表达与EMT标志物的相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清----
MRTX849MedChemExpress--
MRTX1133MedChemExpress--
阿法替尼Selleck Chemicals--
英菲替尼 (BGJ398)Selleck Chemicals--
西妥昔单抗Selleck Chemicals--
拉帕替尼Selleck Chemicals--
克唑替尼Selleck Chemicals--
林西替尼Selleck Chemicals--
帕尼单抗McKesson Pharmaceuticals--
RMC-7977Revolution Medicines--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich67-68-5
CaptisolCyDex Pharmaceuticals--
柠檬酸盐缓冲液Teknova--
RIPA裂解液----
Halt蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Bis-Tris梯度凝胶Invitrogen--
PVDF膜Millipore--
牛血清白蛋白Boston BioProducts Inc.--
吐温20Santa Cruz Biotechnology--
ECL底物试剂盒Thermo Fisher Scientific--
凝胶成像系统GenSystem--
RNeasy试剂盒QIAGEN--
qScript cDNA SuperMixQuantabio--
TaqMan基因表达预混液Thermo Fisher Scientific--
LightCycler 480系统Roche Diagnostics International AG--
TaqMan基因表达检测(DUSP6, ETV4, ETV5, SPRY2, SPRY4, VIMENTIN, SNAI1, CDH1)Thermo Fisher Scientific--
β-肌动蛋白引物 (4326315E)Thermo Fisher Scientific--
CellTiter-Glo溶液Promega--
酶标仪Molecular Devices--
Matrigel基质胶Corning Life Sciences--
裸鼠Charles River Laboratory--
p-ERK (T202/Y204)抗体Cell Signaling Technology4370
p-S6 (S235/236)抗体Cell Signaling Technology4858
p-S6 (S240/244)抗体Cell Signaling Technology5364
波形蛋白抗体Cell Signaling Technology5741
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology3700
E-钙黏蛋白抗体Abcamab40772

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞系和培养
细胞系名称、来源、培养条件(培养基、血清浓度)、细胞代数
阅读提示:Materials and Methods - Cell lines and cell culture
药物处理
药物名称、溶剂(DMSO)、储备液浓度、处理浓度、处理时间
阅读提示:Materials and Methods - Reagents and antibodies; Figure legends 1-3
细胞活力实验
细胞接种密度、药物浓度梯度、处理时间(72小时)、检测试剂
阅读提示:Materials and Methods - Cell viability assay
集落形成实验
细胞接种密度、药物浓度、处理时间(9-12天)、药物更新频率
阅读提示:Materials and Methods - Colony formation assay
Western blot分析
蛋白提取方法、裂解液成分、抗体信息(货号、稀释度)、内参
阅读提示:Materials and Methods - Western blot analysis; Supplementary Table S3
RT-qPCR
RNA提取方法、逆转录试剂、qPCR引物(基因、货号)、内参基因
阅读提示:Materials and Methods - Quantitative real-time PCR
动物实验
细胞系或PDX模型、接种细胞数、动物品系、分组、给药方案(剂量、给药途径、频率)、肿瘤体积测量方法
阅读提示:Materials and Methods - Animal studies; Figure 6 legend
TCGA数据相关分析
数据库版本、样本类型、分析工具(GEPIA)
阅读提示:Materials and Methods - Gene coexpression profiling interactive analysis; Figure 4 legend