MAPK-ERK1/2信号通路的反馈激活导致子宫内膜癌对trastuzumab-deruxtecan耐药

Feedback activation of MAPK-ERK1/2 signaling causes resistance to trastuzumab-deruxtecan in endometrial cancers

作者信息Anh Q Nguyen, Natalia Bednarek, Ibrahim Al-Sawalha, Benedikt Nagele, Frances Moroney, Julieta B Lastra, Subin Myong, Seyyedmohsen Hosseinibarkooie, Shao Huan Samuel Weng, Katherine C Kurnit, S Diane Yamada, Gini F Fleming, Sridevi Challa
PMID42594534
发布时间2026-09
DOI10.1016/j.ygyno.2026.08.005

实验完整度

高

包含细胞系、患者来源类器官、异种移植模型多层验证,并进行了磷酸化蛋白质组学和功能机制验证。

主要模型

KLE、HEC-1B、Ishikawa、AN3 CA子宫内膜癌细胞系 患者来源子宫内膜类器官 HEC-1B异种移植裸鼠模型

重点核对

细胞系:KLE、HEC-1B、Ishikawa、AN3 CA;T-DXd处理浓度因细胞系而异(Ishikawa 25 μg/mL、KLE 50 μg/mL、HEC-1B 100 μg/mL),处理48 h MEK抑制剂trametinib处理浓度:Ishikawa 1 μM、KLE 1.25 μM、HEC-1B 0.25 μM,处理48 h 体内实验:HEC-1B细胞皮下注射,T-DXd 10 mg/kg每周静脉注射,trametinib 1 mg/kg每日口服(第37天增至2 mg/kg),每组n=7 类器官:T-DXd 100 μg/mL、MEKi 2 μM处理5天,n=3 ATR抑制剂ceralasertib与T-DXd联合的集落形成和细胞周期分析

摘要

目的:识别可克服子宫内膜癌对trastuzumab deruxtecan(T-DXd)耐药的靶向通路。方法:我们使用了四种具有不同遗传背景的子宫内膜癌细胞系(KLE、HEC-1B、Ishikawa和AN3 CA)。患者来源的子宫内膜类器官由手术切除的肿瘤建立,并在优化的培养基中维持于基底膜提取物中。使用Bliss协同模型评估药物相互作用。通过基于成像的大小测量量化类器官生长和治疗反应。通过免疫印迹和全面的磷酸化蛋白质组学分析蛋白质信号变化。通过流式细胞术评估细胞周期效应。使用HEC-1B异种移植模型评估体内疗效,模型接受T-DXd和trametinib单药或联合治疗。对肿瘤和类器官样本进行免疫组织化学以评估通路激活和增殖标志物。使用GraphPad Prism 9、R和Python软件包进行统计分析。结果:T-DXd治疗增加了ERK1/2激活,并降低了多种子宫内膜癌细胞系中的HER2表达。在T-DXd中加入MEK1/2抑制剂trametinib可恢复HER2表达,并显著降低子宫内膜癌细胞系(体外和体内)和类器官的生长。磷酸化蛋白质组学分析显示,T-DXd增加了参与DNA损伤和细胞周期的蛋白的磷酸化,包括ATR。我们还发现ERK1/2在激活ATR和导致G2/M期细胞周期阻滞中起关键作用。结论:T-DXd激活ERK1/2和ATR,这导致耐药,而将T-DXd与MEK1/2抑制剂联合可增强治疗反应。

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
识别可克服子宫内膜癌对T-DXd耐药的靶向通路。
核心机制
T-DXd治疗激活MAPK-ERK1/2反馈信号并降低HER2表达,ERK1/2进一步激活ATR导致G2/M期细胞周期阻滞,从而驱动耐药。
主要证据
在四种子宫内膜癌细胞系、患者来源类器官和HEC-1B异种移植模型中,T-DXd增加pERK1/2并降低HER2;MEK1/2抑制剂trametinib恢复HER2表达、减少pERK1/2和pCHK1,并与T-DXd协同抑制生长;磷酸化蛋白质组学显示细胞周期和ATR/CHK1通路激活。
研究意义
揭示了T-DXd在子宫内膜癌中耐药的信号通路机制,并提供T-DXd联合MEK1/2抑制剂或ATR抑制剂的临床前证据。

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

细胞系水平评估T-DXd反应及信号变化

确定不同遗传背景子宫内膜癌细胞系对T-DXd的敏感性及T-DXd对HER2和ERK1/2信号的影响。

使用KLE、HEC-1B、Ishikawa、AN3 CA细胞系,T-DXd梯度浓度处理5天,结晶紫染色测IC50;免疫印迹检测HER2和pERK1/2。

2

MEK抑制剂与T-DXd联合的体外功能验证

验证MEK1/2抑制能否克服T-DXd耐药并恢复HER2表达。

在细胞系中进行T-DXd+trametinib剂量反应、集落形成实验,Bliss协同分析,免疫印迹检测HER2和pERK1/2。

3

体内异种移植模型验证联合疗效

评估T-DXd联合MEK抑制剂在体内对T-DXd耐药HEC-1B肿瘤生长的抑制效果。

HEC-1B细胞皮下注射裸鼠,随机分为对照、T-DXd、trametinib、联合组,测量肿瘤体积和免疫组化。

4

患者来源类器官验证

在患者来源类器官中验证T-DXd对HER2和pERK1/2的影响及联合MEK抑制剂的生长抑制效果。

使用子宫内膜癌组织来源类器官,T-DXd处理5天,免疫组化检测HER2和pERK1/2,成像测量类器官大小。

5

磷酸化蛋白质组学和细胞周期分析

全局分析T-DXd处理的信号通路变化,并验证细胞周期阻滞及ATR/CHK1激活。

Ishikawa细胞T-DXd处理48 h后磷酸化蛋白质组学;PI染色流式细胞术检测细胞周期;免疫印迹检测pCHK1。

6

ATR抑制剂联合T-DXd的验证

验证ATR激活在T-DXd耐药中的作用及ATR抑制能否增敏。

Ishikawa和HEC-1B细胞T-DXd联合ceralasertib,集落形成实验和流式细胞术。

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/F12培养基Thermo Fisher Scientific11320082
MEM培养基Thermo Fisher Scientific11095080
GlutaMax添加剂Thermo Fisher Scientific35050061
MEM非必需氨基酸Thermo Fisher Scientific11140050
Cultrex UltiMatrix低生长因子基底膜提取物BIO-TECHNEBME001–05
OncoPro基础培养基Life TechnologiesA5701201
Y-27632Bio-Techne1254
PrimocinInvivogenANT-PM-05
热稳定FGF-10Life TechnologiesPHG0371
17β-雌二醇SigmaE8875
TrametinibSelleckchemS2673
TrastuzumabMedChemExpressHY-P9907
ceralasertibMedChemExpressHY-19323
DXdMedChemExpressHY-13631D
T-DXdDaiichi Sanko--
MG132Thermo Fisher50–223–6986
HER2/ErbB2兔单克隆抗体Cell Signaling2165S
磷酸化p44/42 MAPK (ERK1/2) (Thr202/Tyr204)兔单克隆抗体Cell Signaling4370S
p44/42 MAPK (ERK1/2)兔单克隆抗体Cell Signaling4695
KI67 SP6兔单克隆抗体Thermo Fisher ScientificRM-9106-s
磷酸化CHK1抗体Cell Signaling12302 T
CHK1抗体Cell Signaling2360S
β-Actin小鼠单克隆抗体Cell Signaling3700S
磷酸酶抑制剂混合物Roche11697498001
磷酸酶抑制剂混合物3Sigma-AldrichP0044
Bio-Rad蛋白测定染料试剂Bio-Rad5000006
Laemmli染料Biorad1610747
ECL检测试剂Thermo Fisher Scientific34577, 34095
Matrigel基质胶FisherCB 40230

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
细胞系药物处理
细胞系来源(KLE、HEC-1B、AN3 CA购自ATCC,Ishikawa购自Sigma-Aldrich);T-DXd处理浓度和时间(5天梯度;免疫印迹48 h,浓度因细胞系不同)
阅读提示:Methods 2.1、2.4、2.5;Figure 1、Figure 2图注
类器官培养和药物处理
类器官来源(手术切除肿瘤);培养基成分(OncoPro basal medium、BME等);T-DXd 100 μg/mL处理5天;MEKi 2 μM
阅读提示:Methods 2.2;Figure 4图注
体内异种移植实验
细胞接种量(1×10^7 HEC-1B);给药剂量和途径(T-DXd 10 mg/kg尾静脉每周一次;trametinib 1 mg/kg口服5天休2天,第37天增至2 mg/kg);每组n=7;终点标准
阅读提示:Methods 2.6;Figure 3图注
磷酸化蛋白质组学和细胞周期分析
Ishikawa细胞T-DXd 25 μg/mL处理48 h;PI染色流式细胞术;MEKi 1 μM、ATRi 1 μM浓度
阅读提示:Methods 2.5、2.7;Figure 5、Figure 6图注
协同分析和统计
Bliss协同模型;至少三次独立生物学重复;统计软件GraphPad Prism 9、R、Python
阅读提示:Methods 2.7;Figure 2E图注