研究发现胰腺癌关键靶点
复旦大学附属肿瘤医院施思和虞先濬教授等在开展大规模筛选后,发现鸟嘌呤核苷酸从头合成是KRAS突变驱动胰腺癌的软肋,尤其是其中的关键酶IMPDH2。抑制IMPDH2活性,会导致鸟嘌呤核苷酸耗竭,增强KRAS抑制剂的疗效。IMPDH2的表达和活性均不受KRAS信号通路调控,研究发现有望为KRAS突变驱动的胰腺癌治疗提供新思路。(Gut. 2026年1月6日在线版)
KRAS是促癌蛋白,其激活突变在多种肿瘤包括胰腺癌中广泛存在。虽超过90%的胰腺癌存在KRAS激活突变,且已有KRAS抑制剂获批治疗胰腺癌,但疗效仍不令人满意,仅有部分患者病情改善,且会迅速耐药。
克服胰腺癌对KRAS抑制剂耐药的联合靶点,主要局限于经典的KRAS上下游信号通路,效果不佳。要想改善KRAS抑制剂效果,须得找到KRAS突变驱动胰腺癌的弱点。研究者开展大规模筛选,筛选发现了IMPDH2这一鸟嘌呤核苷酸从头合成的关键酶,IMPDH2已被发现与多种肿瘤相关。研究者注意到,鸟嘌呤核苷酸从头合成通路中的许多基因,对KRAS突变癌细胞而言是必需的,尤其是IMPDH2。敲低IMPDH2,可选择性抑制KRAS突变细胞的生长,提示IMPDH2或是KRAS突变癌细胞的弱点。
小鼠实验显示,条件性敲除IMPDH2编码基因,不影响正常胰腺形态或正常小鼠的总体生存时间。对于KRAS突变驱动的胰腺癌小鼠模型,敲除IMPDH2编码基因抑制胰腺上皮内瘤变的发生和发展,并延长小鼠的总体生存期。已成瘤的小鼠,敲除肿瘤细胞的IMPDH2编码基因,也显著延长小鼠生存期。
以上结果提示,IMPDH2编码基因缺失,不仅可抑制肿瘤发生,还可抑制体内胰腺癌进展。分析复旦大学附属肿瘤医院队列和TCGA数据后,研究者发现,IMPDH2水平升高与不良预后和生存期较短相关,还与胰腺癌标志物CA19-9水平升高相关。这些结果提示IMPDH2在胰腺癌患者中也有重要作用。
后续研究发现,KRAS突变更倾向于促进腺嘌呤从头合成,而对鸟嘌呤核苷酸的从头合成的影响较小或没有(但是会调控鸟嘌呤的补救合成途径),IMPDH2表达不受KRAS影响。腺嘌呤和鸟嘌呤是DNA和RNA的重要组成部分,KRAS突变能促进其中一个合成,不影响另一个合成,不受影响者相关基因如IMPDH2即可成为KRAS突变癌细胞的靶点。

泛IMPDH抑制剂在体内抑制胰腺癌的效果并不理想,可能是因为同时抑制IMPDH1和IMPDH2,会导致在免疫细胞中高表达的IMPDH1被抑制,限制其效果。鉴于IMPDH2选择性地在癌细胞中表达,特异性抑制IMPDH2或是更好的选择。只是获FDA批准的IMPDH抑制剂少有能与IMPDH2特异性结合者。研究者开发了IMPDH2特异性蛋白水解靶向嵌合降解剂MED-B-4。体外实验显示,在多数KRAS突变型胰腺癌原代细胞系中,MED-B-4均显示更强的生长抑制作用。
KRAS抑制剂会使鸟嘌呤的补救合成途径失活,再联合IMPDH2抑制剂阻断鸟嘌呤的从头合成,即可彻底阻断癌细胞鸟嘌呤供应。基于小鼠模型的研究显示,MED-B-4可增强KRAS抑制剂的抗肿瘤效果。
该研究发现,嘌呤生物合成失衡是KRAS突变型胰腺癌的代谢标志。研究证实,抑制IMPDH2导致不可逆的鸟嘌呤核苷酸耗竭,由于突变型KRAS无法补偿这种耗竭,导致肿瘤的生长受到抑制,进而协同增强KRAS抑制剂的效果。
(编译 张璇)


