Yap1介导头颈部鳞状细胞癌曲美替尼(Mekinist)耐药

　　在一项头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的“机会之窗”临床试验中，我们报道了曲美替尼（Mekinist）降低了MEK-Erk1/2的激活，并导致了一组患者的肿瘤应答。在这里，我们研究了头颈部鳞状细胞癌细胞系和患者样本对曲美替尼的耐药性和分子相关因素。

　　实验设计:

　　用曲美替尼处理头颈部鳞状细胞癌细胞株，产生耐药细胞株。通过免疫印迹、CRISPR敲除和生存分析评估候选旁路通路。评价曲美替尼联合维替泊芬靶向治疗的有效性。病人来源的异种移植(PDX)从反应患者治疗曲美替尼和耐药肿瘤分析。Window试验的临床样本进行了全外显子组和RNA测序。

　　结果:

　　长时间暴露于曲美替尼（Mekinist）后，HNSCC细胞株产生耐药(CAL27-TR和HSC3-TR)。Hippo通路下游效应因子在CAL27-TR和HSC3-TR中被激活，曲美替尼和维替泊芬联合治疗产生协同治疗反应。我们将Hippo通路效应体Yap1定义为HSC3-TR中促进曲美替尼耐药的诱导生存通路。Yap1是HSC3- tr曲美替尼耐药的必要条件，Yap1的组成型活性足以证明亲代HSC3耐药。对曲美替尼新辅助试验患者肿瘤的分析表明，典型的MEK-Erk1/2通路激活突变并不常见，在曲美替尼治疗后，Yap1活性增加。曲美替尼治疗来自应答患者的PDX导致了耐药的进化，Yap1表达和活性增加。

　　结论:

　　这些研究确定了头颈部鳞状细胞癌对曲美替尼（Mekinist）的Yap1依赖性耐药。联合靶向Yap1和MEK可能是增强头颈部鳞状细胞癌应答的一种策略。

　　尽管RAS/MAPK/Erk通路在头颈部鳞状细胞癌中很少突变，但肿瘤细胞中通路活性的增加突出表明该通路是一个潜在的治疗靶点。为了解决这一途径在患者中的靶向有效性，我们完成了一项有机会之窗的临床试验(NCT01553851)，该试验使用了曲美替尼（Mekinist）和一个p-Erk1/2生物标志物端点(19)。有趣的是，我们发现一些患者对曲美替尼不仅表现出生物标志物反应，而且还表现出代谢和临床活性。在这里，我们在实验室模型中进一步探索了这些发现，开始定义头颈部鳞状细胞癌中MEK抑制的反应和耐药机制。我们在固有抗性(Detroit562)和获得性抗性(HSC3-TR)模型中观察到Yap1活性增加是曲美替尼抗性的共享机制。在这些情况下，抗性是通过Erk信号通路以外的机制建立或获得的。我们发现，Yap1的功能对于这种活性是必要的和充分的，因为强制表达构成活性的Yap1在敏感模型中赋予了抗性，而遗传消融导致了抗性模型的敏感性。证实Yap1是MEK抑制的旁路通路，药物阻断Yap1可与曲美替尼协同作用于耐药细胞株。将这些数据扩展到一个对曲美替尼表现出临床反应的患者的PDX，我们观察到获得性耐药的发展伴随着Yap1表达和活性的增加。患者肿瘤基线YAP1表达与其靶基因(ANKRD1、CTGF、CYR61)表达无关;然而，在曲美替尼治疗14天后，Yap1靶点的表达总体上增加。这些发现证实了YAP1途径活性在介导曲美替尼耐药中的重要性，并提示抑制YAP1是提高曲美替尼在头颈鳞状细胞癌患者疗效的一种潜在策略。

　　尽管Hippo通路效应子被激活，但我们无法在CAL27-TR中建立Yap1对曲美替尼耐药的依赖，从而在Erk信号维持的同时获得耐药。尽管存在曲美替尼，但Erk持续活性表明CAL27-TR特异性代偿信号通路不同于其他出现的曲美替尼耐药模型，后者绕过了具有Yap1依赖性的Erk信号通路。仍然有可能的是，除Yap1以外的Hippo通路信号成分，例如TAZ，是曲美替尼耐药依赖的主要中介。目前，该模型中获得性曲美替尼耐药的机制尚不明确。

　　总之，由于曲美替尼（Mekinist）治疗导致了临床反应，我们扩展了这些发现，并确定了Yap1在头颈部鳞状细胞癌中的耐药机制。这些数据与BRAF/RAS突变肿瘤的发现一致，我们的工作将这些数据扩展到RAS突变不常见的HNSCC。我们目前的工作旨在确定Yap1介导的曲美替尼（Mekinist）耐药的机制方面，以及将MEK靶向与头颈部鳞状细胞癌免疫治疗相结合的方法。微信扫描下方二维码了解更多：