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EGFR-TKI耐药新机制：胚系USP36突变通过上调NSCLC中MLLT3的表达而对EGFR-TKIs产生耐药性

08月07日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

表皮生长因子受体（EGFR）是非小细胞肺癌（NSCLC）最常见的驱动突变基因，临床常见的EGFR突变类型为19号外显子缺失（19Del）和21号外显子L858R（21 L858R）突变。EGFR酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKI）已成为EGFR突变晚期NSCLC患者的标准治疗选择。但遗憾的是，几乎所有的EGFR-TKI均不可避免的会出现耐药，极大地制约了其临床应用。癌细胞通过多种先天性耐药和获得性耐药机制逃避EGFR-TKIs的细胞毒性，高达30%的EGFR突变NSCLC患者EGFR-TKIs治疗效果不理想。

近日，中山大学药学院黄民教授、王雪丁教授团队联合中山大学肿瘤防治中心张力教授团队在Clinical Cancer Research 杂志在线发表了题为Germline USP36 mutation confers resistance to EGFR-TKIs by upregulating MLLT3 expression in non-small cell lung cancer patients 的论文，利用多组学分析揭秘了EGFR-TKI耐药的新机制。

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生物标志物可以预测耐药性，最近的研究报告称，胚系基因组对包括PD-1抑制剂和PARP抑制剂在内的抗肿瘤药物具有重要影响。同时也有研究发现，FOXM1和ABCB1的遗传性突变与携带EGFR激活突变的NSCLC患者对吉非替尼的反应有关，这表明个体患者中遗传性异质性可能成为预测EGFR-TKIs反应的潜在指标。因此，结合分析体细胞突变和遗传性突变是一种识别EGFR-TKIs耐药性潜在生物标志物的新策略。

RNA修饰介导的RNA代谢紊乱是癌症的一个主要标志，6-甲基腺苷（m6A）是mRNA中含量最丰富、特征较好的内部修饰，通过控制RNA调节多种生物过程。尽管有几项研究报道了SNP-m6A相互作用在促进胰腺癌进展、调节肠道炎症以及导致胰岛素抵抗中的作用，但目前尚不清楚位于m6A位点的遗传变异是否会影响NSCLC患者对EGFR-TKIs的反应。因此，评估这些变异对RNA修饰的影响将为NSCLC患者对EGFR-TKIs反应提供新的预测指标。

USP36 rs3744797与EGFR-TKIs治疗预后相关

研究者通过使用包括生物信息学、转录组学和基因组学技术在内的多组学分析，分析了位于m6A位点的遗传变异与携带EGFR激活突变的NSCLC患者预后之间的关联。研究发现USP36 m6A位点的rs3744797（C>A, K814N）与接受EGFR-TKIs治疗的EGFR突变NSCLC患者预后相关。携带USP36 rs3744797变异的NSCLC患者在接受EGFR-TKIs治疗后，无进展生存期（PFS）显著缩短。研究通过细胞实验发现，USP36的表达水平与NSCLC细胞对EGFR-TKIs的敏感性呈负相关，即USP36表达越高，细胞对EGFR-TKIs的耐药性越强。

图片2.png 图1. USP36 rs3744797与接受EGFR-TKIs治疗的NSCLC患者的预后相关

USP36 rs3744797变异促进肿瘤侵袭性

由于许多变异是偶然的，研究者们怀疑rs3744797是否是一个功能性变异，从而影响对EGFR-TKIs的反应。研究发现，与USP36野生型（WT）相比，USP36变异的引入显著增加了PC9和HCC827细胞对EGFR-TKIs的IC50值。同时，无论是否与EGFR-TKIs共同培养，表达USP36变异的NSCLC细胞的迁移和增殖能力都得到了增强。综合这些结果表明，rs3744797是一个功能性变异，USP36变异的过表达促进了增殖和迁移，并在NSCLC中起到了介导对EGFR-TKIs耐药的关键作用。

图片3.png 图2.具有USP36变异的细胞促进了侵袭性

研究发现，USP36变异细胞中的mRNA和蛋白水平显著高于WT型细胞，这与之前的研究结果一致，即USP36的表达水平与rs3744797变异相关。rs3744797通过降低USP36的m6A水平上调USP36的表达，促进了肿瘤细胞的增殖和迁移能力，从而增强了肿瘤的侵袭性。

图片4.png 图3. USP36 MUT降低了USP36 m6A的修饰水平，以促进其表达

MLLT3在USP36变异介导的耐药性中的作用

MLLT3是一种与组蛋白修饰相关的蛋白质，它在肿瘤细胞中通过激活下游信号通路（如HIF-1a和Snai）来促进肿瘤的侵袭性和耐药性。研究者利用蛋白组分析、去泛素化实验发现USP36的表达与MLLT3的表达水平紧密相关，MLLT3的表达水平在肿瘤组织中显著高于正常组织，并且与患者的预后不良相关。rs3744797_A（USP36 变异）在体内和体外被发现通过上调MLLT3 的表达促进细胞增殖、迁移和对EGFR-TKIs的耐药性。

图片5.png 图4. USP36上调MLLT3表达

从机制上讲，USP36 变异通过使核仁中的MLLT3去泛素化，稳定MLLT3蛋白并激活下游信号通路（HIF1α和Snai），从而介导EGFR-TKIs耐药性。

图片6.png 图5. USP36 MUT通过去泛素化来稳定MLLT3

由于MLLT3在USP36变异介导的耐药性中起着关键作用，研究团队进一步探索了通过抑制MLLT3来缓解这种耐药性的可能。通过使用小干扰RNA（shRNA）技术特异性地敲低MLLT3的表达，研究发现，降低MLLT3的水平可以显著减少下游靶基因的表达，如HIF-1a和Snail/Slug。这些基因的表达降低与肿瘤细胞的增殖和迁移能力减弱相关，进而导致肿瘤细胞对EGFR-TKIs的敏感性增强。此外，抑制MLLT3还能够减少肿瘤细胞的增殖和迁移，这表明MLLT3是USP36变异介导的耐药性中的一个关键靶点。这一发现不仅揭示了USP36变异在NSCLC耐药性中的作用机制，也为未来开发针对MLLT3的治疗药物提供了理论基础。

图片7.png 图6.USP36变异对体内肿瘤生长的影响

小结

USP36 rs3744797变异是介导NSCLC患者对EGFR-TKIs耐药性的一个重要遗传因素。该变异通过上调USP36表达和稳定MLLT3蛋白，促进了肿瘤的侵袭性和耐药性。因此，USP36 rs3744797变异可作为预测EGFR-TKIs治疗反应的生物标志物，为NSCLC患者提供了新的治疗策略。同时，MLLT3作为潜在的治疗靶点，为克服USP36变异引起的耐药性提供了可能的治疗方向。

参考文献

Guan S, Chen X, Wei Y, Wang F, Xie W, Chen Y, et al. Germline USP36 mutation confers resistance to EGFR-TKIs by upregulating MLLT3 expression in non-small cell lung cancer patients. Clin Cancer Res. 2023;29（23）:3744797. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-23-2357.

审批编号：CN-139906
过期日期：2024-8-31

责任编辑：肿瘤资讯-Yuno
排版编辑：肿瘤资讯-Wendy

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