肺癌，这个全球癌症相关死亡的 “头号杀手”，其中约 85% 都是非小细胞肺癌（NSCLC）。表皮生长因子受体 - 酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）曾给晚期 EGFR 突变的 NSCLC 患者带来新希望，能显著改善他们的治疗效果。可现实却很残酷，患者在治疗过程中不可避免地会产生获得性耐药，导致癌症复发或转移。目前，EGFR-TKI 耐药的潜在分子机制尚未完全明确，因此寻找新的有效治疗靶点来逆转这种耐药性迫在眉睫。
为了解决这一难题，南京医科大学第一附属医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Molecular Cancer》上，为非小细胞肺癌 EGFR-TKI 耐药的治疗开辟了新道路。
研究人员首先利用生物信息学分析，对来自 Gene Expression Omnibus（GEO）数据库的多个微阵列数据集进行挖掘。他们发现，烟酰胺 N - 甲基转移酶（NNMT）在 EGFR-TKI 耐药细胞和组织中通过 EGR1 介导的转录激活而上调。
接着，研究人员收集了 40 例晚期 NSCLC 患者的组织样本，这些患者均携带 EGFR 外显子 19 缺失或外显子 21 点突变，且都接受过 EGFR-TKI 一线治疗。通过 qRT-PCR 分析和后续分组研究发现，高 NNMT 表达与患者较差的预后相关，ROC 曲线也表明 NNMT 表达水平可预测肺癌患者 EGFR-TKI 耐药的风险。同时，在构建的 PC9 和 HCC827 TKI 耐药细胞系中，也观察到 TKI 耐药细胞系经 EGFR-TKIs 处理后 NNMT 表达增加。
为进一步探究 NNMT 在 EGFR-TKI 耐药细胞中的生物学特性，研究人员运用了小干扰 RNA（siRNA）介导的敲低和质粒介导的过表达技术。MTT 实验表明，敲低 NNMT 可显著降低 TKI 耐药细胞的 50% 抑制浓度（IC50），而过表达 NNMT 则会增加 PC9 和 HCC827 细胞对 EGFR-TKIs 的耐药性。此外，敲低 NNMT 还会降低细胞增殖能力、增加细胞凋亡，而过表达则有相反效果。
在机制研究方面，研究人员发现 EGR1 能直接转录激活 NNMT。通过一系列实验，如双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀（ChIP）实验等，证实了 EGR1 与 NNMT 启动子的结合关系，以及 EGR1 对 NNMT 表达的调控作用。
进一步研究发现，NNMT 通过消耗 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM），降低 H3K9 三甲基化（H3K9me3）和 H3K27 三甲基化（H3K27me3）水平，从而导致 EGR1 和醛脱氢酶 3A1（ALDH3A1）的表观遗传激活，促进 NSCLC 对 EGFR-TKIs 的耐药性。
值得一提的是，研究人员还发现了 NNMT 介导的组蛋白乳酸化产生乳酸介导的正反馈环。ALDH3A1 可增强葡萄糖摄取和糖酵解过程，导致乳酸分泌增加。而乳酸能增加 H3K18la 水平，促进 NNMT 表达，形成了 NNMT/ALDH3A1 / 乳酸 / NNMT 的正反馈环。
在体内实验中，研究人员将稳定转染 sh-NNMT 的 PC9/OR 细胞注射到裸鼠体内，发现敲低 NNMT 可降低肿瘤生长速率、体积和重量。使用 NNMT 的小分子抑制剂（NNMTi）和奥希替尼联合治疗，在奥希替尼耐药的异种移植模型中显示出良好的抗肿瘤效果。
研究人员为开展这项研究，主要运用了生物信息学分析，从 GEO 数据库获取多个微阵列数据集进行差异基因分析；细胞实验技术，包括细胞培养、转染、多种细胞功能检测实验（如 MTT 实验、EdU 实验等）；分子生物学技术，如 RNA 提取、qRT-PCR、Western blot 分析、双荧光素酶报告基因实验、ChIP 实验等；动物实验技术，构建裸鼠异种移植肿瘤模型进行体内研究。
研究结论表明，NNMT 介导的 EGR1 和乳酸的双正反馈环促进了 NSCLC 对 EGFR-TKI 的耐药性。该研究揭示了组蛋白甲基化和组蛋白乳酸化在 TKI 耐药中的新作用，为理解肿瘤代谢 - 表观遗传学与耐药性之间的关系提供了重要依据。NNMT 作为关键的调节靶点，其抑制剂有望成为克服 NSCLC 中 EGFR-TKI 耐药的有效治疗药物，为肺癌治疗带来新的希望。
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