近日,中山大学肿瘤防治中心刘卓炜、马梓坤、梁晓雨等人在《癌细胞》(Cancer Cell)上发表了一项最新成果。他们研究发现尿路上皮癌治疗抵抗机制。
论文共同通讯作者刘卓炜表示,团队通过构建人源化小鼠模型,结合单细胞测序、空间转录组学等方法,系统揭示了尿路上皮癌细胞在抗体-药物偶联物(ADC)治疗过程中的适应性耐药重塑规律,鉴别出具有不同耐药机制的肿瘤细胞亚群,并针对不同机制提出了潜在的增敏策略,为优化ADC治疗提供了重要的理论依据。
相关研究机制示意图。研究团队供图
ADC是一类新型的精准肿瘤治疗药物。其原理是利用抗体特异性识别癌细胞表面的靶点,将细胞毒性药物定向递送至肿瘤内部。在尿路上皮癌治疗领域,以Enfortumab Vedotin为代表的NECTIN4-ADC,无论是在晚期治疗还是新辅助治疗中,均取得了重要进展。该药与免疫检查点抑制剂(抗PD-1单抗)的联合方案已被纳入临床指南推荐。
然而,ADC的疗效依赖于一系列精细的细胞事件,包括药物与靶点结合、细胞内吞、药物裂解与释放,以及最终对肿瘤细胞的杀伤。临床数据显示,即使采用NECTIN4-ADC联合抗PD-1的治疗方案,仍有约半数患者未能实现肿瘤完全缓解。这提示肿瘤细胞可能在治疗过程中发生适应性耐药重塑,但其具体机制尚待阐明。
研究团队首先发现,在耐药组织中,肿瘤细胞表现出多向分化的耐药表型,主要分为NECTIN4低表达(NECTIN4<sup>Low</sup>)和NECTIN4高表达(NECTIN4<sup>High</sup>)两类亚群。
进一步机制解析表明,两类耐药亚群具有不同的耐药特征:
NECTIN4<sup>Low</sup>肿瘤细胞:ADC靶点表达下调,同时伴有溶酶体功能障碍、肿瘤干性特征增强,以及药物外排与解毒机制的上调。
NECTIN4<sup>High</sup>肿瘤细胞:ADC靶点表达反而进一步上调,但其内吞功能显著受抑,细胞转而通过细胞外囊泡途径将膜上的ADC药物清除出去。
机制实验证实,NECTIN4-ADC的细胞摄取主要依赖于AP2M1介导的网格蛋白内吞途径。在NECTIN4<sup>High</sup>肿瘤细胞中,异常高表达的AKR1C1蛋白与NECTIN4结合,一方面阻断AP2M1对靶点的识别,另一方面招募WWP2启动细胞外囊泡的形成,从而将ADC药物排出细胞外,显著降低胞内药物积累,最终介导治疗抵抗。此外,转录因子ELF3被鉴定为维持该耐药亚群形成及其耐药表型的关键调控因子。
为验证上述发现的临床相关性,研究团队收集了NECTIN4-ADC联合抗PD-1治疗前后的配对尿路上皮癌组织,并进行空间转录组测序分析。结果显示,在患者原位肿瘤组织中同样可以观察到NECTIN4<sup>High</sup>耐药肿瘤细胞的存在,且其耐药相关分子特征与前期模型中鉴定的机制高度一致,进一步支持了该耐药亚群及其“内吞逃逸”机制具有临床意义。
该研究提示,临床上单纯依赖免疫组化检测肿瘤ADC靶点表达水平,尚不足以准确预测治疗反应。ADC治疗疗效不仅受靶点丰度影响,还同时受到内吞效率、靶点空间分布以及肿瘤细胞适应性耐药重塑等多重因素的综合调控。
研究团队提出,采用内吞机制不同的双靶点ADC、或毒理机制不同的双载体药物ADC,并同时干预内吞抑制通路,是进一步提高ADC治疗疗效的潜在策略。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.ccell.2026.04.010
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