ROS1扩增介导胶质母细胞瘤细胞易瑞沙/吉非替尼的耐药性

　　胶质母细胞瘤 (GBM) 是成人中最具侵袭性的脑肿瘤，尽管采用了多模式强化治疗方案，但仍然无法治愈。大多数 GBM 肿瘤显示出突变或过度表达的 EGFR，然而，用酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 治疗的肿瘤将不可避免地复发，这突出表明需要确定 GBM 对这些药物的耐药性所涉及的信号通路。为此，我们用增加浓度的吉非替尼（易瑞沙）和分离的抗性克隆处理过表达 EGFR 的 GBM 细胞。这些抗性克隆接受 RNAseq，发现几个基因的表达上调。这些基因主要是酪氨酸激酶受体，包括 ROS1、DDR1 和 PDGFRA，并且已知控制 EGFR 的几个下游靶标。通过蛋白质印迹在蛋白质水平上证实了 ROS1 和 DDR1 的上调。在 ROS1 过表达克隆中用强效且高度特异性的吡唑 ROS1 抑制剂处理导致这些细胞对低浓度吉非替尼敏感。在延长的 S 期细胞周期停滞后，吉非替尼和 ROS1 抑制剂的联合治疗通过细胞凋亡诱导大量细胞死亡。我们目前的研究发现了 GBM 细胞用来逃避吉非替尼治疗后细胞死亡的替代途径，并确定了新的治疗靶点，以防止 GBM 细胞对药物产生耐药性。

　　胶质母细胞瘤 (GBM) 是成人中最常见的原发性恶性脑肿瘤。尽管采用放疗和烷化剂替莫唑胺进行多模式治疗，但中位生存期仅为 15 个月。与 GBM 相关的最常见遗传畸变是表皮生长因子受体基因（EGFR，也称为ERBB1或HER1）的扩增，其频率约为 50% 。EGFR 是受体酪氨酸激酶 HER 超家族的成员，与 ERBB2、ERBB3 和 ERBB4 一起。每个成员的结构包括：具有 2 个富含半胱氨酸区域的配体结合胞外域；单个跨膜区；和细胞质酪氨酸激酶 (TK) 结构域。同源配体与配体结合位点的结合导致受体的自磷酸化，并通过 PI3K/Akt 和 MAPK 途径诱导下游信号传导，其中包括导致细胞分化、增殖和存活。

　　EGFR治疗耐药是临床每天面临的一个地方性问题。虽然大多数脑肿瘤表现出过度表达或突变的 EGFR，但 TKI 仍然效率低下，甚至表现出一些反应的患者最终也会因获得性耐药而复发。虽然在肺癌中，与 TKI 敏感性相关的突变已经很明确，导致获得性耐药的继发性突变也众所周知，但在脑肿瘤中尚未报道此类突变。为了鉴定与 EGFR 治疗耐药相关的遗传决定因素，特别是 TKI 抑制剂吉非替尼，我们对吉非替尼耐药和吉非替尼（易瑞沙）敏感克隆进行了 RNA-seq，并鉴定了三种因抑制而高度表达的蛋白质EGRF 受体，即 ROS1、DDR1 和 PDGFRA。重要的是，所有这三种蛋白质本身都是酪氨酸激酶受体，并调节与 EGFR 激活相关的相同信号通路。虽然 PDFRA 上调与 TKI 抗性有关，但据我们所知，没有关于 ROS1 和 DDR1 参与此过程的报道。因此，我们对 DDR1 和 ROS1 进行了跟踪，并确认这些蛋白质在蛋白质水平上也被上调，而不仅仅是在 RNA 水平上。ROS 1 蛋白的印迹还表明表达了几种涉及 ROS1 的融合蛋白。如前所述，ROS1 被激活为融合蛋白，与几种蛋白结合形成组成型活性嵌合蛋白。为了进一步研究 ROS1 过表达在吉非替尼耐药中的作用，我们使用了非常有效和特异的吡唑 ROS1 抑制剂，并表明该抑制剂可使吉非替尼耐药细胞在低浓度时对药物敏感。ROS1 联合吉非替尼在耐药和敏感细胞中诱导细胞死亡的机制是通过细胞周期停滞在 S 期和随后的细胞凋亡导致细胞死亡。

　　鉴于最近分子靶向疗法在治疗由致癌激酶驱动的癌症方面取得了成功，临床上急需确定选择性靶向 ROS1 融合的抑制剂。由于 ROS1 和间变性淋巴瘤激酶 (ALK) 结构域部分同源，食品和药物管理局 (FDA) 批准的 ALK/MET 激酶抑制剂克唑替尼正在通过 I/II 期临床试验研究其在 ROS1 驱动的肺癌中的疗效患者。与克唑替尼相比，本研究中描述的 ROS1 抑制剂对 ROS1 重排显示出更强的抑制作用。最近，foretinib (GSK1363089) 和 Gö6976 也被证明是 ROS1 的有效抑制剂。Foretinib 显示出选择性抑制小鼠中 ROS1 融合驱动的细胞系以及 FIG-ROS 驱动的肿瘤的生长。

　　这些数据表明，对 TKI 产生抗性的肿瘤进行遗传筛选可以揭示驱动药物抗性的替代途径，并且可以靶向这些途径以实现细胞死亡。开发针对本研究中鉴定出的蛋白质的抑制剂将为 EGFR 治疗难治的复发性脑肿瘤患者提供替代方案。微信扫描下方二维码了解更多：