MET信号通路通过GAB1-SHP2轴驱动FGFR1扩增型肌层浸润性膀胱癌对厄达替尼的获得性耐药

时间:2025年11月30日
来源:Cell Death & Disease

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本研究针对FGFR1扩增的肌层浸润性膀胱癌(MIBC)对厄达替尼(Erdafitinib)的获得性耐药机制展开深入探索。研究人员通过建立耐药细胞模型,发现MET基因扩增是驱动耐药的关键因素,其通过激活GAB1-SHP2信号轴维持ERK通路活性。研究证实FGFR1与MET双重抑制可有效克服耐药,为临床联合治疗策略提供了重要理论依据。

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膀胱癌作为全球范围内常见的泌尿系统恶性肿瘤,其中肌层浸润性膀胱癌(MIBC)因其高复发率和低生存率而备受关注。尽管近年来靶向治疗取得显著进展,但针对特定分子亚型的治疗策略仍面临挑战。特别是在FGFR1扩增的MIBC中,虽然泛FGFR抑制剂厄达替尼(Erdafitinib)在临床上显示出一定疗效,但获得性耐药问题严重限制了其长期应用效果。
在这项发表于《Cell Death and Disease》的研究中,日本福岛医科大学的研究团队深入探讨了FGFR1扩增型MIBC对厄达itinib耐药的分子机制。研究人员发现,MET基因的扩增及其下游GAB1-SHP2信号通路的异常激活是导致耐药形成的关键因素。这一发现不仅揭示了肿瘤细胞在靶向药物压力下的适应性变化机制,更为克服临床耐药提供了新的治疗思路。
研究团队采用JMSU1细胞系(FGFR1扩增的MIBC模型)建立厄达替尼耐药细胞株,通过蛋白质组学分析、信号通路检测和动物实验等多种技术手段,系统阐述了从药物敏感到耐药形成的动态演变过程。特别值得注意的是,研究还发现肿瘤微环境中的肝细胞生长因子(HGF)能够加速MET扩增克隆的选择,这一发现将肿瘤细胞内在变异与微环境因素有机联系起来,为理解耐药机制的复杂性提供了新视角。
关键技术方法
研究采用FGFR1扩增的JMSU1和J82膀胱癌细胞系建立厄达替尼耐药模型。通过蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析筛选耐药相关信号分子,利用Western blot验证关键蛋白表达和磷酸化水平。通过细胞活力测定、凋亡检测和Transwell实验评估药物敏感性,采用siRNA基因沉默和小分子抑制剂探讨信号通路机制。利用裸鼠异种移植模型验证体内疗效,通过数字PCR检测MET基因拷贝数变异。TCGA数据库分析用于临床相关性验证。
Erdafitinib suppresses tumor growth in an FGFR1-amplified bladder cancer model but induces resistance with prolonged exposure
研究人员首先通过TCGA数据库分析证实FGFR1高表达的MIBC患者预后较差,随后在FGFR1扩增的JMSU1细胞模型中发现厄达替尼能够有效抑制肿瘤生长,表现为Ki67阳性率下降和cleaved caspase-3阳性率升高。然而,长期药物暴露导致耐药细胞株JMSU1-RS的产生,其IC50值从亲本细胞的3.3μM升高至9.0μM。耐药细胞表现出持续的ERK、AKT和STAT1信号通路激活,且侵袭能力不受药物影响。
MET gene amplification drives acquired erdafitinib resistance
蛋白质组学分析显示,MET酪氨酸激酶在Tyr1234位点的磷酸化水平在耐药细胞中显著上调。RTK磷酸化抗体芯片和Western blot验证了MET和EGFR的磷酸化水平升高。进一步研究发现,JMSU1-RS细胞中MET mRNA表达上调且基因拷贝数从亲本细胞的3.4拷贝增加至22.3拷贝,表明MET基因扩增是耐药的主要驱动因素。
MET activation sustains oncogenic signaling and promotes erdafitinib resistance
MET抑制剂capmatinib能够有效抑制JMSU1-RS细胞中ERK、AKT和STAT1的磷酸化水平,而EGFR抑制剂gefitinib效果有限。功能实验显示,厄达替尼与capmatinib联合使用在体外和体内均能显著抑制耐药细胞生长,表明双重靶向策略的有效性。
HGF stimulation induces erdafitinib resistance in parental JMSU1 cells and accelerates the development of MET-amplified subpopulations with ligand-independent resistance
外源性HGF处理能够诱导亲本JMSU1细胞对厄达替尼产生耐药,表现为细胞活力恢复和侵袭能力维持。值得注意的是,HGF与厄达替尼联合处理加速了MET扩增克隆的选择,最终产生不依赖HGF的耐药细胞株JMSU1-HGF-RS,其MET基因拷贝数增加至13.3拷贝。
Dual MET and FGFR1 inhibition overcomes resistance in JMSU1-HGF-RS cells
对于JMSU1-HGF-RS细胞,单一MET或FGFR1抑制效果有限,但双重抑制能显著降低ERK磷酸化水平和细胞活力。动物实验进一步证实联合治疗能有效抑制肿瘤生长,表现为Ki67阳性率下降和cleaved caspase-3阳性率升高。
GAB1-SHP2 signaling mediates MET-driven erdafitinib resistance
研究发现GAB1和SHP2在耐药细胞中磷酸化水平升高,且这一过程依赖MET活性。GAB1敲低或SHP2抑制剂(SHP099)处理能有效抑制ERK信号通路和细胞活力,表明GAB1-SHP2信号轴在介导耐药中的关键作用。
研究结论与意义
本研究系统阐明了FGFR1扩增型MIBC对厄达替尼获得性耐药的多层次机制。MET基因扩增作为核心驱动因素,通过激活GAB1-SHP2-ERK信号轴维持肿瘤细胞存活。研究还揭示了肿瘤微环境中HGF通过加速MET扩增克隆选择而促进耐药形成的新机制。尤为重要的是,FGFR1和MET双重抑制被证实能有效克服耐药,为临床治疗提供了新策略。
该研究不仅深化了对膀胱癌靶向治疗耐药机制的理解,更重要的是提出了切实可行的联合治疗策略。鉴于MIBC肿瘤微环境中常存在丰富的HGF,针对FGFR1和MET的双重抑制策略具有重要的临床转化价值。此外,GAB1-SHP2信号轴的发现为开发新的联合治疗靶点提供了思路,有望为FGFR1驱动型膀胱癌患者带来更有效的治疗选择。

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