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 resistanceMET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。