FAH 通过非经典核内功能介导 HR+ 乳腺癌 CDK4/6 抑制剂耐药
A noncanonical function of the tyrosine degradation enzyme FAH drives CDK4/6 inhibitor resistance in breast cancer.
研究在 HR+ 乳腺癌患者来源模型中发现,CDK4/6 抑制剂处理促使酪氨酸代谢酶 FAH 进入细胞核并与 CDK9 互作,从而驱动耐药;复发患者肿瘤中核内 FAH 富集,抑制 CDK9 可逆转 FAH 介导的耐药,将 CDK9 列为 CDK4/6 抑制剂耐药后的可靶向脆弱点。DOI: 10.1126/sciadv.aef1145。
CDK4/6抑制剂联合内分泌治疗已成为HR+乳腺癌的标准方案并显著改善了患者预后[1][2],但约20%的患者原发耐药,多数初始获益者也会逐渐产生适应性耐药。既往工作鉴定出RB1缺失、CCNE2、FGFR2及AURKA扩增等遗传耐药机制,但这些改变在耐药肿瘤中合计仅覆盖约66%[3];PALOMA-3试验的配对ctDNA分析显示,治疗过程中新出现的RB1突变仅见于少数患者(6/127,4.7%)[4],多克隆RB1突变亦仅有个案报告[5]。也就是说,多数患者并不携带已知基因改变,临床上亟需遗传改变之外的耐药机制和预测标志物。
本研究从氨基酸代谢切入,对TCGA数据的分析显示,酪氨酸降解通路的末端酶FAH在HR+乳腺癌中富集,并与较差的总生存和无病生存相关,组织芯片和细胞系在蛋白水平予以印证。功能上,FAH过表达升高MCF7细胞对abemaciclib的IC50,而在高表达FAH的T47D、MDA-MB-175细胞以及CDK4/6抑制剂复发患者的类器官中敲除FAH则增敏,在FAH低的类器官中过表达又重现耐药。机制结果出人意料:用13C-15N标记酪氨酸示踪4小时至7天均检测不到经典降解通路的碳标记,催化口袋突变体H133A和A134D(后者为遗传性酪氨酸血症患者的低活性突变)照样赋予耐药,说明催化活性并非必需;相反,abemaciclib处理促使FAH入核,12对治疗前后配对肿瘤中核FAH阳性率由约58%升至约91%,而给FAH加上核输出信号后耐药表型消失。邻近标记联合质谱、免疫共沉淀和邻位连接实验进一步证明FAH与转录相关激酶CDK9互作并上调其靶基因C-MYC、B-MYB;D143K突变削弱这一互作并逆转耐药,CDK9抑制剂AZD4573单药即对FAH过表达类器官显示敏感性,与abemaciclib联用可诱导大量凋亡。
这一工作把CDK4/6抑制剂耐药的认识从基因层面推进到代谢酶的“兼职”功能。CDK9此前已在内分泌及palbociclib耐药的ER+乳腺癌模型中被鉴定为共同弱点,AZD4573与palbociclib在体外显示协同[7];MYC过表达也被证明可通过促进pRB1降解介导耐药[6]。本文为FAH-CDK9-MYC/MYB轴补上了上游驱动环节。与卵巢癌中基因组毒性化疗促使FAH氧化入核、仍依赖酪氨酸分解产生富马酸以抑制跨损伤DNA合成的情形[8]不同,乳腺癌中的核FAH不依赖酪氨酸降解,且培养基中补充的抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸并不消除其核定位,提示入核机制有别。
局限方面,CDK9抑制与CDK4/6抑制的联合目前仅在FAH过表达的类器官中评估,单药方案、更多FAH高表达模型及体内实验的疗效与安全性仍待检验,核FAH作为耐药生物标志物的临床价值也需在前瞻队列中验证。该团队2025年4月的AACR会议摘要已初步报告FAH在HR+乳腺肿瘤中富集并与不良生存相关[9],本文则给出了完整的机制链条。
- 1.Targeting CDK4 and CDK6 in cancer · Nat Rev Cancer 2022
- 2.Ribociclib as First-Line Therapy for HR-Positive, Advanced Breast Cancer · N Engl J Med 2016
- 3.The Genomic Landscape of Intrinsic and Acquired Resistance to Cyclin-Dependent Kinase 4/6 Inhibitors in Patients with Hormone Receptor-Positive Metastatic Breast Cancer · Cancer Discov 2020
- 4.The Genetic Landscape and Clonal Evolution of Breast Cancer Resistance to Palbociclib plus Fulvestrant in the PALOMA-3 Trial · Cancer Discov 2018
- 5.Polyclonal RB1 mutations and acquired resistance to CDK 4/6 inhibitors in patients with metastatic breast cancer · Ann Oncol 2018
- 6.MYC induces CDK4/6 inhibitors resistance by promoting pRB1 degradation · Nat Commun 2024
- 7.Targeting Transcriptional Regulation with a CDK9 Inhibitor Suppresses Growth of Endocrine- and Palbociclib-Resistant ER+ Breast Cancers · Cancer Res 2024
- 8.Tyrosine catabolism enhances genotoxic chemotherapy by suppressing translesion DNA synthesis in epithelial ovarian cancer · Cell Metab 2023
- 9.Abstract 3066: Fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) stimulates ... · aacrjournals.org 2026
文章在患者来源 HR+ 乳腺癌模型中发现 FAH 入核并与 CDK9 互作介导 CDK4/6 抑制剂耐药,为 CDK9 抑制剂逆转耐药提供机制依据。
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org