在小鼠RET+肺腺癌模型中模拟获得的TKI耐药性及有效的联合治疗策略

时间：2026年4月1日

来源：Cancer Letters

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肺癌RET融合基因靶向治疗耐药机制及联合用药策略研究。通过构建TR.1和TR.2细胞系及小鼠模型，发现selpercatinib治疗后MET/ERBB信号通路通过HGF、GAB1、NRP1等分子激活形成耐药， upfront联合crizotinib可延缓耐药并提升疗效。

科罗拉多大学安舒茨医学校区颅面生物学系，科罗拉多州奥罗拉市

摘要

致癌性RET基因重排驱动了一部分肺腺癌（LUAD）的发生，酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）selpercatinib和pralsetinib已被批准作为治疗药物。然而，获得性耐药性仍然是实现长期控制的障碍。从Trim24-Ret小鼠模型中建立了两种RET+肺癌细胞系（TR.1, TR.2），这些细胞系形成的肺肿瘤在初次接受selpercatinib治疗后表现出反应，但在开始TKI治疗约3周内迅速进展。从selpercatinib耐药的TR.1和TR.2肿瘤中衍生出的细胞系在体外对MET和ERBB靶向TKIs表现出敏感性，表明这些细胞系通过旁路信号通路进行了适应性改变。这些TKI耐药的细胞系没有MET基因扩增的迹象，但表现出与MET和ERBB4相互作用网络相关的基因转录上调，包括配体（HGF、NRG1）、适配器（GAB1）和共受体（NRP1）。外源性HGF可以逆转TR.1和TR.2细胞在体外对selpercatinib的生长抑制作用，而NRG1则不能。携带TR.1或TR.2肺肿瘤的小鼠在同时使用MET抑制剂crizotinib治疗后肿瘤显著缩小，尽管与临床经验相似，但肿瘤最终仍会进展。相比之下，对原位肿瘤同时使用selpercatinib和crizotinib治疗能够完全消除9个TR.1肿瘤中的7个，并且显著加深和延长了TR.2肿瘤的响应持续时间。这些发现为通过旁路信号通路产生的获得性耐药机制提供了新的见解，并强调了同时阻断驱动致癌基因和主要耐药机制在LUAD治疗中的益处。

引言

肺腺癌（LUAD）由多种致癌基因驱动，其中许多是受体酪氨酸激酶（RTK）家族成员的功能获得性突变[1]。除了EGFR、ALK、ROS1和NRKs外，1%-2%的LUAD肿瘤中还检测到RET基因重排[2][3]。最近，酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）selpercatinib[4]和pralsetinib[5]被开发并用于RET+肺癌患者的治疗。在未经治疗的RET融合阳性LUAD患者中，总体响应率超过70%，中位无进展生存期接近两年。尽管取得了这些令人印象深刻的临床效果，但由于RET融合（特别是[6][7][8]以及一般的致癌RTKs[9][10]导致的获得性耐药性，长期控制或治愈LUAD仍然是一个难题。

获得性TKI耐药性的机制包括靶向位点的错义突变，这些突变会抑制药物结合，以及选择多种旁路信号通路来绕过对致癌RTK的依赖[7][8][9][10]。虽然通过靶向位点突变产生的获得性耐药性是RTK驱动肺癌治疗中的一个普遍问题，但随着第二代和第三代药物的问世，这些突变的发生率有所降低，这些药物旨在维持对具有此类耐药突变的靶点的有效性。然而，通过旁路信号通路产生的耐药性仍然是实现RTK驱动肺癌长期控制的障碍。大量文献表明，包括MET和ERBB家族成员在内的不同RTK在TKI治疗过程中容易参与旁路信号通路，这与RTK在复杂共激活网络中的功能一致[11]。在ALK、ROS1、RET和NRK1阳性的肺癌细胞系中，野生型EGFR可以迅速（几分钟到几小时）实现旁路信号通路[12]。此外，文献还证实MET是常见的介导获得性耐药性的RTK[13]。目前，对于最初对靶向肿瘤基因治疗有反应的肺肿瘤，通常采用序贯单药疗法来针对出现的耐药通路。显然，这种方法未能实现长期控制或治愈。值得注意的是，有效管理结核病和HIV感染需要预先组合使用多种药物，而不是序贯单药疗法[14]。总之，尽管关于TKI获得性耐药机制的分子信息丰富，但在肺癌中设计和应用有效的联合疗法方面取得的临床进展受到了最佳药物组合选择、治疗过程中的给药时机以及潜在毒性的问题的阻碍。有人提出，需要实验模型来发现和优先考虑最佳药物组合及其给药时机，以解决这一普遍问题[15]。

为了研究肺癌精准医学的相关问题，我们的团队开发了由EGFR、ALK和RET等致癌RTK驱动的小鼠肺癌模型和可移植细胞系[16][17][18][19]。当这些小鼠肺癌细胞系用于在同基因宿主体内建立原位肺肿瘤时，TKI治疗产生的治疗反应深度和持久性范围与接受TKI治疗的LUAD患者观察到的相似。这些反应在不同细胞系中具有高度可重复性，从而允许临床前研究确定调节反应深度和进展时间的机制。关于RET+肺癌模型，我们最近的研究显示，Trim24-Ret肿瘤在接受selpercatinib治疗后初期有所缩小，但随后出现获得性耐药性和肿瘤进展[18]。因此，Trim24-Ret细胞系为探索体内获得性耐药机制和测试改善或预防耐药性介导的进展的治疗策略提供了新的模型。本研究中展示的实验表明，由HGF-MET和ERBB家族成员组成的信号枢纽介导了体内对selpercatinib的获得性耐药性。此外，研究还证明了在初次治疗时联合使用selpercatinib和MET抑制剂crizotinib优于在肿瘤进展后再联合使用crizotinib，从而实现更持久的肿瘤控制。结果强调了在开始治疗时或TKI治疗早期识别和靶向主要耐药机制的重要性，而不是在肿瘤进展时再进行干预的失败策略。

小鼠RET+肺癌细胞系

小鼠Trim24-Ret肺癌细胞系。TR.1细胞系来源于在雄性C57BL/6 Trp53^flox/flox小鼠中建立的Trim24-Ret肿瘤，并已在先前研究中描述[18]。同样，先前描述的编码Cas9、Cre重组酶和Trim24-Ret sgRNA对的腺病毒[18]被注入雌性C57BL/6 Trp53^flox/flox小鼠的气管内，由此建立了TR.2细胞系。这两个细胞系均缺乏TP53基因，可以常规扩增。

结果

我们最近描述了一种通过CRISPR-Cas9介导的基因转位生成由Trim24-Ret融合蛋白驱动的小鼠肺癌的策略[18]。在本研究中，从一个Trim24-Ret肺肿瘤中衍生出一个细胞系TR.1，该细胞系在植入同基因C57BL/6小鼠的左肺后形成原位肿瘤。原位TR.1肿瘤在接受LOXO-292/selpercatinib治疗后表现出显著的但短暂的肿瘤缩小。然而，与某些小鼠模型不同...

讨论

文献详细记录了肺癌中对精准医学药物（包括RET靶向TKIs）获得性耐药性的多种机制[7][9][10]。此外，已经在不同的RTK驱动肺癌亚群中证明了MET信号通路作为旁路耐药机制的作用[13]。临床上，针对在初次TKI治疗期间进展且MET通路激活的RTK驱动肺癌进行MET靶向治疗可以产生反应，尽管通常是部分的...

CRediT作者贡献声明

Daniel Skhisov：研究、数据分析。 Samantha Haines：研究、数据分析。 Andre C Navarro：撰写初稿、研究。 Tejas Patil：撰写初稿。 Raphael A Nemenoff：撰写、审稿与编辑、撰写初稿、方法学研究。 Lynn E Heasley：撰写、审稿与编辑、撰写初稿、监督、项目管理、方法学研究、数据管理、概念构思。