RACK1過表達與胃腸道間質瘤獲得性伊馬替尼(Imatinib)耐藥有關

　　盡管使用抑制 KIT 和 PDGFR 的伊馬替尼（Imatinib）治療可控制約 80% 的胃腸道間質瘤 (GIST) 患者的晚期疾病，但經常會出現對伊馬替尼的耐藥性。RACK1（活化 C 激酶 1 受體）是一種核糖體蛋白，通過影響增殖、細胞凋亡、血管生成和遷移來促進腫瘤進展。在這里，我們發現 c-KIT 與 RACK1 結合并增加蛋白酶體介導的 RACK1 降解。伊馬替尼治療抑制 c-KIT 活性并防止 RACK1 降解，與非抗性親代細胞相比，RACK1 在伊馬替尼抗性 GIST 細胞中上調。此外，Erk 和 Akt 信號在耐藥 GIST 細胞中被伊馬替尼重新激活。RACK1 充當支架蛋白并在伊馬替尼治療后介導 Erk 和 Akt 再激活，從而即使在伊馬替尼存在的情況下也能促進 GIST 細胞存活。KIT 和 RACK1 的聯合抑制抑制了伊馬替尼耐藥 GIST 細胞系的生長，并減少了 GIST 異種移植物中的腫瘤復發。這些發現為 RACK1 在 GIST 中伊馬替尼耐藥中的作用提供了新的見解。

　　胃腸道間質瘤 (GIST) 是常見的胃腸道肉瘤。大多數 GIST 細胞異常表達 c-KIT 蛋白，這是一種受其配體干細胞因子刺激的 III 類受體酪氨酸激酶。激活的 c-KIT 啟動下游信號級聯反應，包括 STAT、ERK1/2 和蛋白激酶 B/Akt。甲磺酸伊馬替尼 (Gleevec) 是一種酪氨酸激酶抑制劑，具有針對 ABL1、ABL2、KIT、血小板衍生生長因子受體 α (PDGFRα) 和 PDGFRβ 的活性，是 GIST 的有效治療方法。盡管大多數 GIST 患者對伊馬替尼（Imatinib）反應良好，但某些患者確實會出現對伊馬替尼的獲得性耐藥，而獲得性耐藥是靶向治療的主要問題。出現獲得性耐藥的患者最初對伊馬替尼治療有反應，但在治療 6 個月后出現進展。對伊馬替尼產生獲得性耐藥的一個重要機制是 KIT 的重新激活，它通過KIT 激酶結構域中的二級基因突變發生。非遺傳獲得性耐藥機制也有報道。賈維迪-沙里菲等人。表明 KIT 和 FGFR3 之間的信號串擾促進了 GIST 中伊馬替尼的耐藥性。有趣的是，在伊馬替尼（Imatinib）治療期間接受腫瘤切除的患者中可以發現存活的 GIST 細胞，這表明殘留的 GIST 細胞可能通過激活其他途徑來適應藥物。

　　盡管大多數 GIST 患者對伊馬替尼（Imatinib）反應良好，但幾乎所有患者在長期治療后都會產生耐藥性。闡明對癌基因靶向藥物的耐藥機制對于開發更有效的療法至關重要。為了了解 GIST 對 c-KIT 抑制劑的耐藥性，人們付出了廣泛的努力。先前的研究表明，由致癌突變激活的激酶重新編程信號網絡并誘導癌細胞中其他途徑的反饋抑制。對這些激酶具有選擇性的抑制劑可以減輕反饋抑制并激活許多其他途徑。對這些靶向療法的積極反應發生得相對較快，然后它們的有效性就會降低。c-KIT 分子由一個長的細胞外結構域、一個跨膜片段和一個細胞內部分組成。突變通常發生在編碼細胞內部分的 DNA 中，細胞內部分充當酪氨酸激酶并激活其他酶。激活后，信號蛋白被特定的相互作用域（如 SH2 和 PTB）募集到 c-KIT，這些相互作用域與 c-KIT 細胞內區域的磷酸化酪氨酸殘基特異性結合，然后促進 GIST 的發展和惡性進展。在這里，我們報告了 RACK1 和組成型活性 c-KIT 之間的一種新的相互作用。這種相互作用在體內和體外都得到了驗證分別通過免疫共沉淀和 GST 下拉試驗。此外，c-KIT 通過促進其泛素-蛋白酶體降解降低了 RACK1 的穩定性。用長期伊馬替尼（Imatinib）治療抑制 c-KIT 活性通過破壞泛素-蛋白酶體途徑促進 RACK1 表達，并且 RACK1 在伊馬替尼耐藥 GIST 細胞系和復發性 GIST 組織中高度表達。

　　RACK1 是一種經典的支架蛋白，參與多種信號通路和細胞功能的調節。RACK1 的單個 WD40 重復可以同時與不同的信號分子相互作用，使 RACK1 能夠整合來自不同信號通路的輸入。先前的研究表明，RACK1 僅在轉化細胞中與伊馬替尼的另一個主要靶標 ABL 相互作用，并且 RAS 的引入增強了 RACK1 與 ABL 的關聯以及隨后信號活動的改變。在本研究中，我們發現伊馬替尼（Imatinib）誘導的 RACK1 表達重新激活了 c-KIT 突變 GIST 細胞中的 ERK 和 Akt 信號通路，從而減弱了伊馬替尼的抗腫瘤作用。ERK 和 Akt（c-KIT 通路的主要下游效應子）的重新激活是抗 c-KIT 療法耐藥的一種潛在機制。伊馬替尼治療對伊馬替尼耐藥的 GIST 細胞系無效，其中 ERK 和 Akt 的再激活沒有被阻斷，盡管有 c-KIT 抑制。由于 GIST 細胞中 c-KIT 活性的抑制導致 RACK1 表達增加，導致伊馬替尼耐藥，從而限制了其療效。我們還研究了伊馬替尼和 RACK1 shRNA在體內預防 GIST 復發中的組合.將 RACK1 耗竭與伊馬替尼（Imatinib）結合可協同抑制 GIST 生長并減少復發性腫瘤生長。這種協同的抗增殖作用伴隨著對 ERK 和 Akt 活化的抑制，從而增加了腫瘤細胞的凋亡。因此，GIST 中獲得性伊馬替尼耐藥至少部分是由 RACK1 介導的 ERK 和 Akt 通路的組成型激活驅動的。

　　總之，我們的數據提高了對 RACK1 如何調節 GIST 中伊馬替尼（Imatinib）耐藥性的理解，并提出了可能針對提高臨床治療療效的潛在抑制點。進一步研究RACK1的生物學功能將有助于理解GIST的發展和生長機制。微信掃描下方二維碼了解更多：