《自然·癌症》：中国医药大学团队找到“动摇”促癌蛋白KRAS的新疗法！

近日，中国医药大学的佘玉萍、葉俊杰等人找到了KRAS蛋白的一个“稳定器”，蛋白质ADAM9。他们发现，ADAM9通过减少KRAS与另一种蛋白质的相互作用来稳定KRAS，阻碍KRAS被溶酶体降解。

小鼠实验中，ADAM9小分子抑制剂治疗能够减弱PDAC肿瘤生长，并且提高荷瘤小鼠对吉西他滨化疗疗法的敏感性[1]。

论文于近日发表在《自然·癌症》期刊上，为瓦解KRAS通路的PDAC治疗策略又提供了一种新的方向。

论文截图

之前的研究表明，野生型KRAS携带者比突变型KRAS携带者的预后更好。但是在这项研究中，研究团队利用三组独立的PDAC患者队列数据分析发现，无论患者携带野生型还是突变型KRAS，只要KRAS基因为高转录水平，都与其较差的总体生存率以及KRAS通路下游通路的激活相关，这个结论在来自中国医药大学的46名PDAC患者数据分析中得到验证。

对此，研究团队认为，不管它是野生型还是突变型，KRAS的蛋白活性直接与PDAC进展挂钩。

于是，他们识别出35种能够在PDAC进展中增强或维持KRAS活性的基因，这种作用与KRAS基因是否发生突变无关。其中，ADAM9是最为显著的候选基因之一，且蛋白质ADAM9调节KRAS活性的机制尚未被描述过。

研究团队进一步证实，ADAM9高表达水平与PDAC患者生存率低紧密相关（P=0.015），其水平在健康胰腺组织中较低，在癌前病变、PDAC组织中较高。不仅如此，他们发现，ADAM9与KRAS表达水平成正相关，且两者高表达对于PDAC患者死亡风险的提高具有协同效应，超过其各自单独的效应（风险比为2.15 vs 1.9 vs 1.83，P=0.0091）。

ADAM9和KRAS在PDAC中的临床相关性

体外实验结果显示，敲除ADAM9会导致PDAC细胞增殖减少一半以上（P＜0.001）。PDAC小鼠模型实验结果显示，相比于ADAM9表达缺失，正常表达ADAM9的小鼠肿瘤大小增加近3倍（P＜0.001）；ADAM9缺陷会显著降低活化KRAS水平以及总体KRAS蛋白水平，且KRAS相关通路下调。

以上结果表明，ADAM9是PDAC进展过程中十分重要的KRAS活性调节剂。

接下来，研究团队揭示ADAM9调节KRAS活性的机制。

原来，ADAM9是KRAS的“稳定剂”，能够防止KRAS被降解，过表达ADAM9能够上调KRAS蛋白水平及其下游信号通路，而其缺陷对KRAS转录没有影响。

具体来看，PDAC细胞中，蛋白质PAI-1与KRAS结合后，会促进KRAS经溶酶体途径降解。ADAM9对KRAS曲线相救，通过抑制PAI-1的基因表达来减少KRAS的降解，维持KRAS的稳定性和持续激活。

27名PDAC原发肿瘤患者的免疫组化分析结果显示，PAI-1与KRAS表达呈负相关（r=−0.1874，P=0.0302 ），ADAM9与PAI-1表达呈负相关（r=−0.1635，P=0.0591），证实了ADAM9-PAI-1-KRAS信号通路在PDAC进展中存在。

机制图

鉴于ADAM9催化域中存在可成药的口袋结构，研究团队从388000余种天然和化学合成药物数据库中进行筛选，找到了一种靶向ADAM9的小分子抑制剂（ADAM9i）。

体外实验证明，ADAM9i对ADAM9具有高度选择性和高亲和力。与敲除ADAM9基因的效果类似，ADAM9i能够有效抑制PDAC肿瘤生长，表达野生型KRAS或突变型KRAS的PDAC细胞对ADAM9i具有相似的药物敏感性，而正常细胞对其不敏感，毒性较低。

筛选得到ADAM9i

更重要的是，研究团队证明ADAM9i与化疗联用的重大意义。

大量研究表明，KRAS通路上调会导致PDAC患者对化疗产生耐药性。于是，研究团队评估ADAM9i与吉西他滨化疗联合治疗的效果。

体外实验结果显示，ADAM9i可提高所有PDAC细胞系对吉西他滨的敏感性，提高三倍以上，两者联合使用导致PDAC细胞的KRAS蛋白和下游通路下调，增强肿瘤细胞的凋亡。

 PDAC小鼠实验结果显示，ADAM9i单药治疗8周可延缓小鼠肿瘤生长，ADAM9i与吉西他滨联合治疗效果更好，总生存率进一步提高。

研究团队还利用4名PDAC患者肿瘤组织衍生的细胞系体外培养和小鼠模型实验，评估ADAM9i的临床转化价值。

与上述结果相符，荷瘤小鼠采用ADAM9i单药治疗或与吉西他滨联用耐受性良好。ADAM9i单药治疗仅显示肿瘤细胞增殖减少，而与化疗联合治疗时才有细胞凋亡增强的效果。

ADAM9i与吉西他滨联合治疗8周后，70%荷瘤小鼠达到完全缓解，20%达到部分缓解，10%病情保持稳定；其ADAM9水平降低，伴随着PAI-1水平强烈上调和KRAS表达降低。

此外，研究团队利用体内外实验证实，ADAM9i+吉西他滨+白蛋白结合型紫杉醇（Abraxane）的组合具有更大的优势。

患者来源的小鼠模型中，ADAM9i+吉西他滨联合治疗效果

总之，这项研究揭示，通过抑制ADAM9可以破坏KRAS的活性，靶向ADAM9的小分子抑制剂能够增强现有的PDAC化疗方案，为PDAC化疗提供新的助力。