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导 读
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比约85%。以奥希替尼为代表的第三代EGFR TKIs,已成为EGFR敏感突变晚期NSCLC的一线标准治疗,显著延长了患者无进展生存期与总生存期,但耐药问题几乎不可避免。传统研究多聚焦于耐药发生后的应对策略,却鲜有研究关注耐药发生的过程本身。2026年6月23日,南昌大学江西医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科/江西省呼吸疾病研究所/国家呼吸区域医疗中心中日友好医院江西医院徐新平、李晓蕾团队在ABBS《生物化学与生物物理学报》(Acta Biochimica et Biophysica Sinica)期刊在线发表题为“HDAC6 promotes osimertinib resistance evolution in non-small cell lung cancer by activating EGFR degradation through the ubiquitin-proteasome pathway”的研究论文。该研究独辟蹊径地构建了体外 “耐药进化模型” ,发现表观遗传分子HDAC6在耐药早期即显著上调,并通过促进EGFR蛋白降解驱动耐药。更重要的是,该研究发现:在耐药进化的“时间窗口”期联合使用HDAC6抑制剂,可以有效延缓甚至克服耐药的发生。这一发现为奥希替尼耐药(OR)提供了新的干预策略。

该团队以PC-9(EGFR 19del)细胞为基础,构建了单克隆初始细胞(naïve PC-9, nPC-9)(图1A、B),并采用高剂量冲击 + 持续药物压力的方式,成功构建了更贴近临床的奥希替尼耐药进化模型,且获得稳定奥希替尼耐药细胞株(图1C–F)。该模型的精髓在于:模拟了临床耐药的真实演化过程,在实验室里“重现” 从敏感→耐药过渡期中基因表达的动态过程。该模型为动态追踪耐药发生、筛选关键耐药驱动因子提供了理想的研究工具。

图1. 野生型PC-9单细胞克隆及奥希替尼耐药细胞克隆的构建
该团队通过转录组测序(RNA-seq)分析敏感细胞和耐药细胞的转录组差异,发现在耐药细胞中,组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)显著上调(图2A)。而且,这种上调不仅在转录水平存在(图2B),在蛋白水平也同样显著(图2C、D)。更值得关注的是,HDAC6的上调与EGFR蛋白水平的下调呈现明显的负相关(图3A、B和4G)。EGFR是奥希替尼的作用靶点,如果肿瘤细胞在药物压力下下调靶点的表达,药物自然就失效了。随后团队通过敲低、过表达、药物抑制等功能实验证实:敲低HDAC6可显著恢复奥希替尼耐药细胞对奥希替尼的敏感性,抑制细胞增殖与克隆形成(图3)。过表达HDAC6可降低敏感细胞对奥希替尼的响应(图5)。HDAC6特异性抑制剂Tubastatin A (TAA)可显著增强奥希替尼对奥希替尼耐药细胞的杀伤效果(图5)。以上结果表明HDAC6通过负向调控EGFR蛋白稳定性,参与了非小细胞肺癌奥希替尼耐药的形成。

图2. HDAC6在奥希替尼耐药细胞中转录水平及蛋白水平均表达上调

图3. 利用小干扰RNA敲低HDAC6可恢复奥希替尼耐药细胞对奥希替尼的药物敏感性

图4. HDAC6过表达通过下调EGFR蛋白表达水平,降低细胞对奥希替尼的药物敏感性

图5. TAA可增强奥希替尼耐药细胞对奥希替尼的药物敏感性
研究者进一步探索HDAC6调控EGFR蛋白水平的分子机制,发现HDAC不直接结合EGFR(图6A),HDAC6通过泛素-蛋白酶体途径加速EGFR蛋白降解(图6B、C),不影响EGFR转录水平(图4H),而HDAC6过表达显著提升了EGFR的泛素化水平(图6D、E)。这一机制不同于既往报道的HDAC6稳定EGFR的作用,揭示了耐药背景下HDAC6对EGFR的双向调控。
图6. HDAC6通过泛素-蛋白酶体途径调控EGFR的降解过程
在耐药进化模型中,奥希替尼与TAA早期联用,细胞凋亡增多(图7E),可显著减少耐药克隆的数量与大小(图7F、H),延缓耐药发生。而且,在肺癌患者来源的类器官和体内裸鼠移植瘤中也进一步验证:两药联合治疗在抑制肿瘤生长方面,优于奥希替尼单药(图8和9)。以上结果提示:在患者开始使用奥希替尼的“时间窗口”内,联用HDAC6抑制剂,可能在耐药克隆成功“站稳脚跟”之前就将其清除,从而延缓甚至克服耐药的发生。

图7. TAA可延缓并逆转非小细胞肺癌细胞中奥希替尼耐药的发生进程

图8. TAA可提升肺癌类器官对奥希替尼的药物敏感性

图9. 奥希替尼联合TAA对PC-9异种移植瘤模型体内肿瘤生长的抑制作用
该研究揭示了HDAC6→泛素-蛋白酶体→EGFR降解是奥希替尼获得性耐药的新机制。靶向 HDAC6 可有效恢复 EGFR 表达、逆转耐药,为EGFR缺失型耐药提供了可干预靶点。当然,这项研究也有其局限性:EGFR缺失介导的耐药表型尚未在临床患者队列中得到验证;HDAC6调控EGFR泛素化的具体E3连接酶尚待鉴定。目前,已有多个选择性HDAC6抑制剂进入临床试验,包括ACY-241、ACY-1215、KA2507等,这为临床转化提供了良好的药物基础。
⊙Yang C, Xu D, Zhu Z, Kang Z, Ren K, Yang Y, Huang Y, Zhang W, Che J, Xu X, Li X. HDAC6 promotes osimertinib resistance evolution in non-small cell lung cancer by activating EGFR degradation through the ubiquitin-proteasome pathway. Acta Biochim Biophys Sin 2026 Apr 25. abbs.2026084
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⊙Li X, Yang C, Zhang X, Wang F, Sun L, Zhang W, Xu X. R-loop formation contributes to mTORC1 activation-dependent DNA replication stress induced by p53 deficiency. Acta Biochim Biophys Sin 2024 Nov 4;56(12):1875-1885 点击阅读更多>>>
https://www.sciengine.com/doi/10.3724/abbs.2024188
⊙Lu W, Liu L, Kang X, Ren K, Huang Y, Cheng M, Li X, Xu F, Xu X. Combined treatment with cetuximab and STA9090 has synergistic anticancer effects on human non-small cell lung cancer. Acta Biochim Biophys Sin 2024 May 30;56(7):1022-1033
https://www.sciengine.com/doi/10.3724/abbs.2024069

通讯作者:李晓蕾
李晓蕾,医学博士,副研究员,硕士生导师。主要从事DNA损伤修复与肺癌治疗抵抗方面的研究。在《Nature Communications》,《Genes & Disease》,《Cancer Letter》等期刊发表论文10余篇,主持国家自然科学基金项目、江西省自然科学基金青年项目与面上项目等。
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审核徐明华/徐文琳
编辑 寿彩华/郑福军/蔡花漫 美工 寿彩华
编辑部 abbs@sibs.ac.cn

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