研究背景结直肠癌(CRC)是一种侵袭性原发性肠道恶性肿瘤,在全球各类癌症中发病率居第三位,死亡率居第二位。对于50%的KRAS/NRAS/BRAF野生型、5%-10%的BRAF V600E突变以及5%微卫星不稳定性,错配修复缺陷的转移性结直肠癌(mCRC)患者可受益于EGFR、BRAF靶向治疗或免疫疗法。然而,对于35%至40%的KRAS或NRAS突变的mCRC患者,目前还缺乏有效的治疗方法。因此,靶向KRAS治疗可能Ceralasertib细胞培养是KRAS突变型mCRC的一种有潜力的方法。近几年KRASG12C抑制剂(如:AMG510)的成功研发打开了靶向KRAS蛋白的新纪元。KRASG12D抑制剂(如:MRTX1133)的研发也在不断取得新的进展。虽然MRTX1133也在KRASG12D突变型胰腺癌、结直肠癌中展现了其抑制增值的作用,但我们发现在KRASG12D突变型结直肠癌中MRTX1133的应用会引发适应性改变进而出现药物耐受。因此,这种适应性改变的分子机制以及其阻断策略值得深入探讨。研究方法1.应用细胞克隆形成实验观察药物干预及洗脱后细胞的生长变化,综合免疫印迹实验以及转录组数据挖掘分析分子信号通路的变化。2.应用CRISPR文库以及药物库筛选寻找阻断适应性改变的策略。3.应用免疫印迹实验、免疫组织化更多学、siRNA实验以及转录组数据分析阻断适应性改变的分子机制。4.在细胞、类器官以及细胞系衍生异种移植肿瘤模型中验证策略及其作用机制。研究结果1.细胞克隆形成实验发现MRTX1133洗脱后细胞增值水平恢复;综合免疫印迹实验发现磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK)随着时间延长出现反弹。2.CRISPR激酶文库筛选得出EGFR的敲减具有协同致死作用,同时药物筛选发现EGFR阻断与MRTX1133有协同致死作用。3.免疫印迹实验和免疫组织化学提示EGFR激活;转录组数据发现ERBB受体反馈抑制因子1(ERRFI1)下调。4.细胞、类器官以及肿瘤细胞荷瘤模型中EGFR抑制剂与MRTX1133均具有协同作用。研究结论MRTX1133的干预导致KRASG12D突变的CRC细胞可逆性生长停滞,同时伴随RAS效应信号的部分再激活。从机制上讲,MRTX1133治疗通过下调了 ERBB受体反馈抑制剂1(ERRFI1)的表达,从而导致EGFR反social medicine馈激活。野生型RAS进一步介导激活EGFR下游的信号传导,导致RAS效应器反弹并降低MRTX1133的疗效。因此,EGFR抑制剂与MRTX1133的联合使用可以更有效的抑制KRASG12D突变型CRC类器官和细胞系衍生异种移植肿瘤。总之,我们的研究揭示了 EGFR的反馈激活是限制KRASG12D抑制剂疗效的一个重要分子事件,并为KRASG12D突变型CRC患者建立了一种由KRASG12D和EGFR抑制剂组成的潜在联合疗法。