【导读】胰腺导管腺癌（PDAC）是一种恶性程度极高且预后极差的肿瘤。基于吉西他滨的化疗已成为PDAC的一线治疗方案。然而，吉西他滨耐药的发生往往导致治疗失败。
11月3日，中山大学殷晓煜教授研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“Epigenetic Activation of the CMTM6-IGF2BP1-EP300 Positive Feedback Loop Drives Gemcitabine Resistance in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma”，本研究发现，CMTM6与PDAC对吉西他滨的耐药性密切相关。多组学分析揭示，EP300介导的H3K27ac修饰参与了CMTM6的转录激活，通过防止IGF2BP1的泛素化来维持IGF2BP1表达。IGF2BP1作为m6A的阅读器，通过识别m6A修饰来稳定EP300和MYC mRNAs，形成一个正反馈环，增强肿瘤干性，最终导致PDAC耐药。EP300抑制剂 伊诺布地与吉西他滨的联合应用对PDAC具有协同作用。总之，这些发现揭示了EP300-CMTM6-IGF2BP1正反馈环通过表观遗传重编程促进了吉西他滨耐药性，将EP300抑制剂和吉西他滨的联合应用作为克服PDAC化疗耐药的有前途的策略，值得在临床试验中进一步研究。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202406714
背景信息
01
胰腺导管腺癌（PDAC）是致死率最高的恶性肿瘤之一，5年生存率不足10%。目前，手术是治疗PDAC的唯一潜在治愈方法，但高达80%的PDAC患者在确诊时已处于晚期，无法接受根治性治疗。化疗是PDAC的主要治疗方法，吉西他滨（GEM）是其管理中的关键药物。然而，PDAC患者对GEM的整体响应率仍不足20%。这归因于GEM耐药性的发展，导致PDAC治疗失败。因此，探索PDAC中GEM耐药的机制对于寻找新的治疗靶点和改善PDAC患者的预后具有重要价值。
CMTM6主要被认为是程序性细胞死亡1配体1(PD-L1)的关键调节因子。CMTM6通过抑制PD-L1的泛素化，从而防止其降解。之前的研究主要关注CMTM6对抗肿瘤免疫的影响，其在肿瘤发生和耐药方面的更广泛作用最近才被揭示。CMTM6在胶质瘤中高度表达，预示着不良预后。它还增强了头颈部鳞状细胞癌的肿瘤干细胞特性。至于化疗耐药性，CMTM6通过ENO-1/AKT/GSK3β和AKT/c-Myc轴调节Wnt信号通路，促进顺铂耐药。CMTM6可以通过抑制HCC中的p21泛素化来调节化疗耐药性。然而，CMTM6在PDAC化疗耐药中的确切作用尚不清楚。
N6-甲基腺苷(m6A)修饰是真核生物中最丰富的mRNA修饰，在各种基本生物学过程中发挥着关键作用。能够识别m6A修饰并决定结合RNA命运的特定蛋白质被称为m6A阅读器。IGF2BP1是新近被鉴定出的m6A阅读器，属于IGF2BP家族。据报道，IGF2BP1通过介导βTrCP1和c-MYC mRNAs的稳定来增强肿瘤干性，响应β-catenin信号。
CMTM6在体外和体内均可促进GEM对胰腺癌的耐药作用
02
为了研究CMTM6对PDAC细胞对GEM耐药性的影响，研究人员敲除并过表达了CMTM6在耐药的PDAC细胞中。半数抑制浓度（IC50）值表明，CMTM6敲低恢复了细胞对GEM的敏感性，而其过表达进一步促进了对GEM的耐药性。进一步的研究证实，CMTM6促进了耐药的PDAC细胞的增殖，抑制了细胞凋亡，并增强了其在GEM暴露下的克隆形成能力。
然后，研究人员进行了体内研究，将携带指定的GEM耐药异种移植物的小鼠用GEM（25 mg/kg，腹腔内注射，每周两次）进行治疗。携带CMTM6敲除细胞的小鼠肿瘤最小，而携带CMTM6过表达细胞的小鼠肿瘤最大。在四个组中未观察到显著的体重差异。对肿瘤切片进行IHC染色显示，体内高表达CMTM6会增加GEM耐药的PDAC细胞的增殖并抑制其凋亡。综上所述，上述结果表明CMTM6在体外和体内均可赋予PDAC细胞GEM耐药性。
IGF2BP1负责CMTM6介导的胰腺癌对GEM化疗药物的耐药性
03
为了测试IGF2BP1对GEM耐药性的影响，研究人员首先分析了TCGA的数据，发现IGF2BP1在PDAC中过表达。免疫组化染色证实，GEM耐药的PDX中IGF2BP1水平升高。随后，研究人员在GEM耐药的PDAC细胞中建立了IGF2BP1敲除和过表达细胞系，发现IGF2BP1在体外GEM暴露后促进细胞增殖。
IGF2BP1负责调控CMTM6介导的胰腺癌细胞对GEM的耐药性
为了进一步确定IGF2BP1是否负责CMTM6介导的PDAC细胞对GEM的耐药，研究人员在CMTM6敲除细胞中过表达了IGF2BP1。敲除CMTM6显著抑制了细胞增殖并促进了细胞凋亡，这些效应通过IGF2BP1过表达得以恢复。此外，研究人员在CMTM6过表达细胞中使用shRNA或BTYNB（一种特异性的IGF2BP1抑制剂）沉默了IGF2BP1。与上述结果类似，CMTM6过表达诱导的加速细胞增殖和降低细胞凋亡效应被IGF2BP1沉默所消除。综上所述，这些结果表明IGF2BP1负责CMTM6介导的PDAC细胞对GEM的耐药。
阻断CMTM6/EP300正反馈环路可增强PDAC细胞对GEM的敏感性
04
鉴于EP300介导的表观遗传修饰在EP300-CMTM6-IGF2BP1-EP300（mRNA）正反馈环中起着关键作用，研究人员推测靶向EP300可能是治疗耐药性GEM-PDAC的一种新型治疗方法。伊诺布地是最近开发的一种靶向EP300的抑制剂，是首个用于治疗晚期实体肿瘤的I/IIa期临床试验药物。在这项研究中，研究人员发现伊诺布地即使在较低剂量下也能有效抑制PDAC细胞的生存。
为了评估伊诺布地与GEM联合治疗的可行性，研究人员确定了两种药物在GEM耐药细胞中的组合指数（CI）。伊诺布地和GEM显示出协同治疗效果。随后的细胞存活和凋亡试验表明，两种药物的联合使用比单独使用对细胞增殖抑制和促进凋亡的效果更强。
此外，研究人员使用WT和GEM耐药的PDL1阴性PDX模型在体内评估这种协同治疗效果。研究表明，接受伊诺布地联合GEM治疗的小鼠在两组中均产生了最小的肿瘤。与GEM单药治疗相比，联合治疗对小鼠体重、常规血液、肝脏和肾脏功能检查无显著影响。免疫组织化学染色显示，联合治疗组的增殖标记基因Ki67的染色最弱，而TUNEL染色显示该组的细胞凋亡率最高。这些结果表明，EP300抑制剂伊诺布地可能与GEM协同作用，提高抗肿瘤效果，而不增加副作用。
研究意义
05
这项研究揭示了PDAC化学耐药背后的全新表观遗传机制，并为临床试验提供了直接的潜在治疗途径。
【参考资料】
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202406714
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