Salirasib

Kweku Ofosu-Asante 1、 Jassy Mary S. Lazarte 1、 Amarender Goud Burra 1 和 Nazarius S. Lamango 1 1美国佛罗里达农工大学药学院药物科学系，公共卫生研究所，塔拉哈西，佛罗里达州 32307 通讯地址：纳扎里乌斯·S·拉曼戈电子邮件：nazarius.lamango@famu.edu 关键词： PCAIs；PDAC；MAPK；PI3K/AKT；KRAS 收稿日期： 2025年10月9日；     接受日期： 2026年4月30日；     出版日期： 2026年6月3日版权所有：© 2026 Ofosu-Asante 等。这是一篇开放获取文章，根据知识共享署名许可协议(CC BY 4.0) 的条款分发，允许在任何媒介中无限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。 抽象的 目前仍迫切需要针对KRAS驱动型癌症的有效药物。聚异戊二烯化半胱氨酰胺抑制剂（PCAIs）旨在抑制癌症中过度活跃的突变型KRAS。本研究探讨了PCAIs对胰腺癌细胞系PANC-1和MIAPaCa-2的活力及其下游KRAS信号通路的影响。NSL-YHJ-2-45和NSL-YHJ-2-27是活性最强的类似物，EC50值分别为3.6 μM和3.8 μM。NSL-YHJ-2-27处理PANC-1细胞后，BRAF、MEK 1/2、ERK 1/2和p90RSK的磷酸化水平提高了64%至150%，而CRAF的磷酸化水平则显著降低了27%。此外，5 μM NSL-YHJ-2-27 可使单体 G 蛋白、CDC42、RHOA 和 RAC 1/2/3 的含量降低 20% 至 61%，同时使 pAKT (Ser 473) 和 pAKT (Thr 308) 的磷酸化水平分别升高 72% 和 190%。在 PANC-1 和 MIA PaCa-2 细胞中，3 μM NSL-YHJ-27 可分别使活性氧 (ROS) 的产生量显著增加 2 倍和 9 倍。批量 RNA 测序分析显示，用 3 μM NSL-YHJ-27 处理 MIA PaCa-2 细胞导致 88 个基因的表达发生显著差异。1 μM NSL-YHJ-2-27 可抑制超过 90% 的胰腺癌细胞迁移。 PCAIs在PANC-1和MIA PaCa-2 3D球体中均能诱导细胞凋亡，同时使PANC-1细胞中caspase 3/7的活性增加一倍。综上所述，这些利用KRAS突变胰腺癌细胞获得的数据表明，PCAIs能够抑制转移和肿瘤生长，强烈提示其有望成为治疗由多种KRAS突变驱动的癌症的有效靶向疗法。 介绍 RAS基因家族，包括KRAS、NRAS和HRAS，在调控细胞生长、分化和存活的细胞信号通路中发挥着关键作用[ 1 ]。其中，KRAS是多种癌症中最常见的突变基因。这些蛋白如同分子开关，在GTP结合的活性状态和GDP结合的非活性状态之间循环，从而在细胞表面受体到细胞内效应分子的信号转导中扮演着至关重要的角色[ 2 ]。KRAS突变类型多样，特定的变异与不同类型的癌症和临床结局相关[ 3 ]。最常见的突变发生在12、13和61号密码子上，这些区域是点突变的热点。其中，G12C、G12D、G12V和G13D是最常见的突变。这些突变会损害GTP水解，导致KRAS信号通路持续激活，最终导致细胞增殖失控和肿瘤发生[ 4 , 5 ]。 这些突变驱动了约30%的人类癌症，使其成为肿瘤学研究中最重要靶点之一[ 6 , 7 ]。具体而言，在美国确诊的癌症中，近25%存在KRAS突变，其中胰腺腺癌的发生率高达90%，结直肠癌为40%，非小细胞肺癌（NSCLC）为36%[ 3 , 7 , 8 ]。这些突变导致疾病的侵袭性，这主要是由于治疗选择有限以及对仅针对部分突变形式的疗法的耐药性所致。这凸显了开发新型泛KRAS靶向疗法的迫切需求。 长期以来，一种治疗策略是靶向KRAS的翻译后修饰，特别是多异戊二烯化修饰，该修饰涉及将反式、反式法尼基或全反式香叶基香叶基异戊二烯基团共价连接到KRAS的C端[ 9 , 10 ]。这种修饰对于分子伴侣介导的KRAS定位和锚定到质膜内表面至关重要，从而促进其与上游受体酪氨酸激酶激活剂和下游效应分子（例如RAF-MEK-ERK和PI3K-AKT级联）的相互作用[ 11 , 12 ] ，这些效应分子调节细胞增殖和存活[ 13-17 ]。抑制多异戊二烯化[ 10 ]或使用膜结合抑制剂S-反式法尼基硫代水杨酸（Salirasib）使突变型KRAS蛋白离域，已被证实能够破坏KRAS信号通路，导致肿瘤细胞死亡[ 18 ]。多异戊二烯化半胱氨酰胺抑制剂（PCAIs）是我们实验室开发的新型药物，旨在模拟KRAS的多异戊二烯化，并减轻突变型KRAS蛋白的过度信号传导[ 19 , 20 ]。 KRAS通过MAPK和PI3K/AKT通路进行信号传导，表明突变KRAS蛋白的过度激活是胰腺导管腺癌（PDAC）进展的主要驱动因素[ 21 ]。这两个通路相互依赖，抑制其中一个通路会导致另一个通路的激活[ 22 , 23 ]。突变KRAS激活MAP激酶信号级联，导致细胞过度增殖和存活、肿瘤侵袭和转移[ 24 ]。PI3K/AKT异常激活促进癌变，在包括PDAC在内的多种肿瘤中，对选择性PI3Kδ抑制剂Idelalisib（GS-1101）等药物产生耐药性方面发挥着关键作用[ 25 ]。突变RAS/PI3K相互作用对癌细胞的存活和增殖至关重要[ 26 ]。抑制上游或下游效应分子以减轻异常的MAPK和PI3K/AKT信号通路，已发现新的治疗靶点[ 27 ]。ERK抑制剂乌利沙替尼和AKT抑制剂伊帕替尼等疗法已被开发用于靶向突变KRAS的下游介质。然而，这些疗法在胰腺导管腺癌（PDAC ）治疗中长期使用后往往会失去疗效[ 28-31 ]。 尽管突变型KRAS诱导的MAPK和PI3K/AKT通路激活会促进癌症进展，但根据细胞类型和刺激的不同，这种激活可能促进或抑制细胞凋亡[ 32 ]。癌细胞必须维持一定水平的MAPK或PI3K/AKT信号传导才能驱动肿瘤的发生发展，但当过度激活超过一定阈值时，就会发生细胞凋亡[ 33 , 34 ]。研究表明，MEK1/2和ERK1/2等MAPK效应分子的过度激活会刺激促凋亡效应，最终导致癌细胞死亡[ 1 , 34 ]。Ecker等人观察到，AKT的长期过度激活会增加氧化应激，使慢性淋巴细胞白血病细胞更容易受到活性氧诱导的细胞死亡[ 1 ]。促凋亡蛋白如仅含 BH3 的 BAX、BAD 和 BIK 也会在 MAPK 和 PI3K/AKT 效应器的持续激活下被诱导 [ 35 ]。 Adagrasib 和 Sotorasib 代表了 KRAS G12C突变驱动型癌症治疗领域的一项重大突破。自 KRAS 癌基因被发现以来，近四十年来，研究人员一直在寻求抗 KRAS 疗法。KRAS 癌基因在非小细胞肺癌 (NSCLC)、结直肠癌和胰腺癌等癌症中发挥着关键作用 [ 36 ]。尽管这些疗法具有临床疗效，但固有耐药性或获得性耐药性的出现降低了其长期治疗效果。Der 等人观察到，在非小细胞肺癌细胞系 NCI-H358 和 NCI-H23 中，Sotorasib 在持续治疗约 18 个月后疗效有所下降 [ 37 ]。 尽管大量研究已证实KRAS突变在胰腺癌、结直肠癌和肺癌进展中起着核心作用，但目前的治疗策略仍然非常有限，这主要是由于KRAS突变形式的多样性以及由此产生的突变蛋白复杂的信号传导行为所致[ 37 , 38 ]。除了KRAS G12D、KRAS G12V和KRAS G13R等KRAS突变的出现（Adagrasib和Sotorasib对这些突变无效）之外，研究还表明，使用这些靶向KRAS G12C的药物治疗会导致野生型KRAS过度激活，以补偿KRAS G12C活性的抑制[ 38-40 ]。因此，目前在开发能够有效抑制多种突变型KRAS过度激活以及野生型KRAS过度激活、克服耐药性并阻断异常信号传导而不触发补偿性生存通路的广谱泛突变型KRAS靶向疗法方面存在着关键的研究空白[ 6 ]。鉴于目前缺乏针对多种突变型KRAS癌蛋白形式的有效疗法，本文重点研究PCAIs抑制过度激活的突变型KRAS和野生型KRAS的抗癌潜力。结果PCAIs抑制胰腺癌细胞的活力 如前所述，KRAS的翻译后法尼基化对其在细胞中的功能定位至关重要[ 12 , 41 ]。PCAI的设计旨在模拟这些修饰并竞争性抑制它们介导的功能性相互作用。在测试的15种PCAI类似物中，NSL-YHJ-2-27和NSL-YHJ-2-45的活性最强，EC50值分别为3.8 μM和3.6 μM（图1和表1）。对PCAIs的结构-活性关系（SAR）分析清楚地表明，S-法尼基部分对于抑制MIA PaCa-2和PANC-1细胞活力至关重要。缺乏S-法尼基尾部的NSL-YHJ-2-31、NSL-YHJ-2-62和NSL-YHJ-2-56均无效，EC50值大于50 μM。PCAIs的活性随着与4-甲基哌嗪基可电离氨基连接的烃链长度增加而降低。在NSL-YHJ-2-35、NSL-YHJ-2-37和NSL-YHJ-2-40中观察到了这一现象，随着烃链长度的增加，活性降低，EC50值分别为4.5、4.9和18 μM（表1）。 NSL-YHJ-096 的效力降低，这是因为其 L-半胱氨酸与其末端的可电离基团之间缺少间隔基。尽管 α-氨基可电离，但其空间定位和潜在静电相互作用的强度可能显著低于含有间隔基和 4-甲基哌嗪基可电离基团的 PCAI。具有较大 N-环烷基取代基的 PCAI，例如含有环辛基的 NSL-YHJ-2-27，比具有较小环的 PCAI（例如含有环丙基的 NSL-YHJ-2-48）更有效（EC50 = 9.4）。由于 NSL-YHJ-2-PCAIs可减弱PANC-1细胞中RHOA和RAC1单体G蛋白的表达。 单体G蛋白在肿瘤发生、血管生成和转移中发挥着关键作用[ 42 ]。鉴于G蛋白在癌症中的这些重要作用，我们检测了PCAIs对MIA PaCa-2和PANC-1细胞中这些蛋白水平的影响。PCAIs处理后，PANC-1和MIA PaCa-2细胞中KRAS的水平未见显著变化（图2A）。在5 μM NSL-YHJ-2-27浓度下，PANC-1细胞中RHOA和RAC1的水平分别显著降低了71%和58%。然而，对于MIA PaCa-2细胞，PCAIs对RHOA的水平没有显著影响，但使RAC1的水平显著降低了30%（图2B、2C）。PCAIs刺激MAPK通路酶的磷酸化激活 MAPK通路是KRAS下游的主要生长信号通路之一，在KRAS突变驱动的胰腺癌中过度激活[ 43 ]。为了进一步了解PCAIs对PANC-1和MIA PaCa-2细胞的机制作用，我们通过Western blotting检测了PCAIs处理对KRAS下游信号通路相关蛋白活化的影响（图3 ）。在两种细胞系中，NSL-YHJ-2-27处理48小时后，BRAF（图3A）和CRAF（图3B ）的磷酸化水平均未见显著变化。然而，在两种细胞系中均观察到MEK、ERK和P90RSK磷酸化水平的显著升高。在 5 μM NSL-YHJ-2-27 处理下，PANC-1 和 MIA PaCa-2 细胞中 p-MEK 1/2 的磷酸化水平分别升高了 1PCAIs刺激AKT的磷酸化 PI3K/AKT通路是KRAS调控的另一条信号通路，在多种肿瘤中经常被激活[ 26 ]。本研究采用蛋白质印迹法评估了PCAIs对AKT磷酸化位点（Ser473和Thr308）的影响。在PANC-1细胞中，经5 μM NSL-YHJ-2-27处理48小时后，AKT在Ser473和Thr308位点的磷酸化水平分别显著升高了72%和190%（图4A、4A1、4A2）。同样，在MIA PaCa-2细胞中，AKT在Ser473和Thr308位点的磷酸化水平也分别显著升高了97%和82% （图4B 、 4B1、4B2 ）。 PCAIs诱导ROS产生 AKT过度磷酸化与活性氧（ROS）的产生有关[ 44 , 45 ]。当ROS达到细胞毒性水平时，会导致DNA、脂质和蛋白质损伤，从而抑制细胞生长并诱导细胞凋亡[ 44 , 45 ]。鉴于PCAIs处理可显著激活AKT的磷酸化，我们使用荧光检测法检测了PCAIs处理细胞中的ROS水平。如图5A所示，在MIA PaCa-2和PANC-1细胞中，随着PCAIs浓度的增加，荧光强度均显著增强。定量分析荧光强度发现，在分别用1、2和3 μM NSL-YHJ-2-27处理的PANC-1细胞中，反映ROS水平的荧光强度分别增加了175%、430%和240%（图5B）。同样，用 1、2 和 3 μM NSL-YHJ-2-27 处理的 MIA PaCa-2 细胞显示 ROS 增加，荧光强度分别增加了 270%、630%、930%（图 5C）。 PCAIs 改变 MIA PaCa-2 转录组 癌症疗法的效果通常先于基因表达的变化，最终导致对特定疗法的表型反应[ 46 ]。差异表达分析旨在识别这些变化，以更好地理解其作用机制，并寻找更多改进治疗方案的机会。本研究检测了PCAIs对MIA PaCa-2细胞中mRNA转录本的影响。用3 μM NSL-YHJ-2-27处理48小时后，使用Partek Flow软件（美国加利福尼亚州萨克拉门托）的DESeq2进行差异基因表达分析，共发现201个受影响的基因。其中约161个基因表达上调，40个基因表达下调（图6A）。进一步使用DESeq2分析，将校正后的p值≤0.05且倍数变化≤-2和≥2的基因纳入分析，结果发现85个基因显著上调，3个基因显著下调（图6B）。利用层次聚类分析对表达水平发生显著改变的88个基因进行可视化，生成热图（图6C）。结果显示，与PCAIs抑制PDAC进展相关的基因，如血红素加氧酶-1 ( HMOX1 ) 和自噬相关蛋白9 ( ATG9B ) 表达上调，而雪旺氏蛋白相互作用蛋白1 ( SCHIP1 ) 和Versican ( VCAN ) 表达下调。我们通过检测细胞因子信号抑制因子1 ( SOCS1 ) 水平150%的升高（图6D），验证了PCAIs对基因表达的影响。 PCAIs抑制胰腺癌细胞迁移和3D球体侵袭 转移是恶性肿瘤的主要原因，尤其是胰腺癌，其死亡率极高[ 47 ]。由于转移涉及细胞迁移和侵袭其他组织以启动继发性肿瘤，因此我们采用“伤口”愈合实验检测了PCAIs对细胞迁移的影响。结果显示，PANC-1细胞迁移至“伤口”的数量显著减少，0.1、0.25和0.5 μM NSL-YHJ-2-27分别抑制了60%、76%和85%的细胞迁移（图7A）。在MIA PaCa-2细胞中也观察到了类似的结果，暴露72小时后，0.1、0.25和0.5 μM NSL-YHJ-2-27分别抑制了33%、58%和92%的细胞迁移（图7B）。两种细胞系中大部分细胞在1 μM NSL-YHJ-27处理后均死亡。在10 μM NSL-YHJ-2-27存在下，PANC-1和MIA-PaCa-1球体侵入Matrigel的能力分别显著抑制了84%和96%（图7C、7C1、7D、7D1）。PANC-1和MIA-PaCa-2球体分别在10 μM NSL-YHJ - 2-27处理后96小时和24小时内出现解聚。解聚导致球体膨胀并呈现灰白色，因此10 μM NSL-YHJ-2-27处理组的曲线呈抛物线形（图7C1）。 PCAIs抑制胰腺癌细胞中的肌动蛋白丝。 肌动蛋白聚合为细胞骨架提供必要的框架，维持细胞形状、运动能力，进而影响细胞迁移和侵袭，而这些正是转移和血管生成的重要特征[ 35 ]。在癌细胞中，这些结构失调，导致细胞过度运动，最终引发转移[ 35 , 48 ]。细胞骨架结构的破坏会导致细胞形态改变、细胞致密性降低和细胞迁移能力下降。我们使用Alexa Fluor™ 568鬼笔环肽与Hoechst染料混合染色（图8），检测了PCAIs对PANC-1和MIA PaCa-2细胞中F-肌动蛋白丝的影响。在 0.5 μM 浓度下，NSL-YHJ-2-27 导致细胞变圆和 F-肌动蛋白丝塌陷，从而使 PANC-1（图 8A、8A1 ）和 MIA PaCa-2（图 8B 、8B1 ）细胞的平均面积分别显著减少了 75% 和 65%。与对照组相比，处理组细胞间间隙的相应增加与细胞面积的减少相关，这是由于基于肌动蛋白丝的结构（如片状伪足和丝状伪足）的回缩所致。PCAIs可诱导二维单层细胞和三维球状体细胞凋亡 肿瘤是由增殖细胞构成的三维团块，其特征是致密性和微环境，而微环境是决定肿瘤对各种疗法反应的关键因素[ 47 ]。为了研究PCAIs的作用，我们通过在体外构建3D球体，模拟了PANC-1和MIA PaCa-2细胞的三维特性。用5 μM和10 μM的NSL-YHJ-2-27处理PANC-1球体后，活细胞比例分别下降了79%和74%（图9A，9A1）。MIA PaCa-2球体也观察到了类似的结果，活细胞数量分别下降了63%和62%（图9B，9B1）。在2 μM NSL-YHJ-2-7浓度下，两种细胞系中活细胞与凋亡细胞的数量相等。在 5 μM 浓度下，我们观察到球状体解体和崩解。PANC-1 和 MIA PaCa-2 球状体中仅残留死亡细胞。此外，当细胞用 PCAI 处理 48 小时后，使用 CaspaTag™ Caspase-3,7原位试剂进行检测，荧光强度随 PCAI 浓度的增加而增强。在 3 μM NSL-YHJ-27 浓度下，荧光强度所指示的活性 caspase 水平比未处理的对照细胞高 260%（图 9C）。此外，Western blotting 结果显示，在 5 μM NSL-YHJ-2-27 浓度下，PANC-1 和 MIA PaCa-2 细胞中促凋亡蛋白 BAX 的水平分别显著升高了 246% 和 95%（图 9D）。PCAIs对PDAC癌细胞的总体影响 图10总结了PCAIs治疗对癌细胞的总体影响。PCAIs对KRAS水平无显著影响，但显著降低了RAC1和RHOA的水平。PCAIs诱导了MAPK通路中BRAF、MEK、ERK和P90RSK以及PI3K/AKT通路中AKT的过度磷酸化。观察到细胞增殖减少，同时ROS和caspase的生成增加，最终导致细胞凋亡。PCAIs还破坏了肌动蛋白丝并抑制了其依赖性过程，导致细胞变圆，并可能诱导失巢凋亡。抑制癌症进展的关键基因，如CRACD、ATG9L、SOCS1、HMOX1、WNT9a和CCL2，表达上调，而促癌基因，如VCAN和SCHIP1，表达下调。 讨论 数十年来，针对致癌基因KRAS驱动的癌症的药物研发一直处于停滞状态，直到最近才凭借KRAS G12C靶向药物Sotorasib和Adagrasib的问世而取得成功[ 49 , 50 ]。然而，Sotorasib除了只能靶向多种致癌KRAS突变体中的一种外，其疗效往往在约18个月后因肿瘤细胞的固有耐药性而下降[ 31 , 51 ]。因此，亟需新的疗法来治疗由其他KRAS突变蛋白驱动的胰腺癌，以及那些已对KRAS G12C靶向药物产生耐药性的胰腺癌。其中一类极具前景的药物是胰腺癌相关抑制剂（PCAIs），其设计目的是以不同于KRAS G12C靶向药物的方式靶向致癌G蛋白。 PCAIs旨在模拟G蛋白C端翻译后修饰，对包括KRAS G12C、KRAS G12D和KRAS G12V在内的多种KRAS突变体均有效，表明其具有潜在的泛KRAS抗癌应用价值。事实上，我们之前的研究已证实PCAIs对由KRAS突变蛋白驱动的乳腺癌、肺癌和前列腺癌细胞具有疗效[ 19 , 35 , 52-54 ] 。在本研究中，我们发现PCAIs能有效抑制PANC- 1细胞的活力。为了证实PCAIs靶向破坏G蛋白多异戊二烯化依赖性相互作用的观点，与缺乏法尼基的化合物NSL-YHJ-2-62、NSL-YHJ-2-31和NSL-YHJ-56相比，含有法尼基的PCAIs始终对多种促癌现象具有显著的抑制作用。这是可以预期的，因为RAS蛋白的多异戊二烯修饰能够促进其蛋白-蛋白相互作用和功能定位[ 13 , 17 , 55 ]。 突变型KRAS通过MAPK和AKT信号通路传递信号，导致癌细胞出现肿瘤发生、转移和过度增殖等特征[ 21 ]。基于PCAIs诱导细胞死亡的观察结果，我们预期它们会抑制RAS下游激酶的信号传导，因为PCAIs的作用机制可能是由于突变型KRAS蛋白与其他效应分子的相互作用解偶联所致。然而，我们观察到MAPK蛋白BRAF、MEK1/2、ERK1/2和P90RSK以及AKT的磷酸化过度激活。尽管这些发现最初出乎意料，但已有研究表明某些MAPK蛋白的过度激活与细胞凋亡相关。例如，ERK1/2的过度激活与促凋亡BH3蛋白的诱导有关[ 56 , 57 ]。 BH3蛋白BAX的显著增加，以及caspase 3/7活性的诱导和球状体中观察到的细胞死亡，进一步证实了NSL-YHJ-2-27诱导细胞凋亡。P90RSK蛋白有四种亚型，其中P90RSK 1和2促进细胞增殖，而P90RSK 3和4的激活导致细胞死亡[ 58 , 59 ]。此外，PCAI激活MAPK和AKT通路导致癌细胞死亡[ 35 , 52 ]，这与调节RAS下游信号传导的Ras鸟苷酸释放肽3 ( RASGRP3 )基因的上调相一致[ 60 ]。尽管RASGRP3过表达与肿瘤进展相关，但一些研究表明，RASGRP3过表达导致的RAS过度激活会引起癌细胞中MAPK信号通路酶的过度磷酸化，破坏细胞稳态，最终导致细胞死亡[ 44 , 45 , 61 , 62 ]。Das Thakur及其同事证实，45V-RT黑色素瘤细胞中MAPK的过度激活会导致活性氧（ROS）生成增加和细胞死亡[ 62 ]。 观察到的MAPK和PI3K/AKT通路激活导致PDAC细胞死亡，与我们之前在肺癌和乳腺癌细胞系中观察到的PCAIs诱导的MAPK和PI3K/AKT通路激活后细胞死亡的结果一致[ 35 ][ 44 , 56 ]。尽管这些通路的激活通常促进细胞生长和存活，但已有报道称AKT激活后会导致细胞死亡[ 44 , 45 ]。PI3K/AKT通路蛋白定位于细胞质和细胞核，据信它们在细胞质和细胞核中影响不同的底物[ 44 ]。在细胞核中，AKT与抗凋亡因子相互作用促进细胞凋亡[ 44 ]。AKT磷酸化还会抑制抗氧化酶的表达，导致活性氧（ROS）积累，最终导致细胞死亡[ 45 ]。这两种机制似乎都在观察到的细胞死亡中发挥了作用，因为在死亡细胞中检测到了促凋亡因子和ROS。此外，先前报道指出，分子伴侣-KRAS转运的破坏可能导致p-AKT过度磷酸化，进而诱导活性氧（ROS）的产生[ 35 , 52 ]。而且，PCAIs诱导ROS的产生可能与CC基序趋化因子配体22（ CCL22 ）的表达上调有关，CCL22是一种与氧化应激相关的基因。这可能意味着PCAIs诱导转录改变，从而导致ROS产生增加[ 63 , 64 ]。由于CCL22是一种趋化因子，因此可募集具有抗肿瘤和促肿瘤作用的肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）M1和M2，这些TAMs随后可能浸润肿瘤，导致肿瘤细胞死亡[ 64-66 ]。此外，血红素加氧酶-1 ( HMOX1 ) 基因过表达，该基因在细胞应激反应中发挥着重要的抗氧化作用，能够清除活性氧 (ROS) [ 67 ]。这些转录变化可能是 MIA PaCa-2 细胞应对 PCAIs 处理产生的细胞毒性 ROS 水平的防御机制 [ 63 , 67 ] 。然而，值得注意的是，MAPK和AKT通路过度激活可能并非直接由PCAIs相互作用引起。MAPK和AKT通路中酶的过度磷酸化可能是由于PCAIs破坏了KRAS等G蛋白的相互作用。这是可以理解的，因为PCAIs在结构上与多异戊二烯化依赖性蛋白复合物相似，并且可能与其竞争，从而导致蛋白质-蛋白质相互作用和信号模式的改变。例如，已有大量报道表明，KRAS等G蛋白与钙调蛋白（CALM）结合并由其转运[ 14 , 16 ]，这种相互作用强烈依赖于多异戊二烯化的C端高变区[ 17 ]。 转移和侵袭是肿瘤细胞的主要致残特征，导致癌症患者高发病率和高死亡率[ 68 ]。因此，抑制肿瘤细胞运动的疗法具有显著的治疗潜力。在肿瘤细胞运动中发挥关键作用的单体G蛋白，例如RAC1、CDC42和RHOA，在癌症中过度激活。这些G蛋白与癌相关成纤维细胞改变肿瘤微环境所导致的癌细胞侵袭有关[ 68-71 ]。由于PCAIs的设计旨在模拟经单个聚异戊二烯基团修饰的G蛋白，因此预计其作用不仅会影响过度激活的KRAS，还会影响其他单体G蛋白（例如CDC42、RHOA和RAC1）的功能[ 72 ]。 PCAIs处理后PANC-1细胞中RAC1和RHOA水平的显著降低可能解释了观察到的细胞迁移和侵袭的抑制。尽管MIA PaCa-2细胞中RAC1和RHOA水平没有显著变化，但观察到的细胞迁移抑制可能是由于PCAIs的其他机制，例如干扰促进细胞骨架稳定性和细胞运动的黏着斑蛋白（如vinculin和fascin）[ 72 ]。我们之前的研究表明，用微摩尔浓度的PCAIs处理后，肺癌和乳腺癌细胞中vinculin和fascin的含量会降低[ 48 , 52 ]。其他对细胞迁移和侵袭，进而对转移和血管生成产生负面影响的效应包括细胞变圆和细胞体积减小。这些效应此前已在肺癌细胞中观察到，丝状肌动蛋白的减少、丝状伪足和片状伪足的丢失导致细胞形态改变和细胞迁移能力下降[ 48 , 73 ]。抑制癌细胞迁移和侵袭的作用还体现在抑制肌动蛋白动力学调节因子（CRACD）的上调上，CRACD参与肌动蛋白丝带刺端加帽的负调控[ 74 ]。CRACD失活与F-肌动蛋白聚合失调有关，导致细胞迁移增加[ 74 , 75 ]。CRACD还具有抑癌作用，据报道可限制A549肺腺癌细胞的可塑性[ 76 , 77 ]。 根据NSL-YHJ-2-27处理后观察到的表型反应，我们希望了解基因表达水平上可能存在的任何变化。PCAIs诱导的Schwannomin-interacting Protein 1 ( SCHIP1 )基因下调，SCHIP1是一种细胞骨架相关蛋白，它与黏着斑分子锚蛋白相互作用，为质膜提供机械支撑[ 78 ]，这至少部分解释了观察到的PANC-1和MIA PaCa-2球状体解聚现象。先前的实验表明，PCAIs不仅抑制肺癌、乳腺癌和前列腺癌细胞的增殖和活力[ 52 , 54 , 72 ]，还抑制HUVEC细胞和鸡胚的管状结构形成和血管生成[ 79 ]。观察到的Versican ( VCAN )基因下调，VCAN在细胞黏附和血管生成中起着关键作用，这部分解释了PCAIs对血管生成的抑制作用[ 80 ]。研究表明，VCAN在多种癌症中常过表达，例如脑癌、乳腺癌、胃癌和肾癌[ 81-83 ]，而VCAN的缺失可增强顺铂、吉西他滨和表柔比星等药物对上尿路尿路上皮癌的疗效[ 82 ]。此外，MIA PaCa-2细胞系为KRAS G12C突变纯合子[ 84,85 ] ，而PANC-1细胞系为KRAS G12D突变杂合子[ 84,85 ] ，这些差异可能解释了它们对PCAI治疗的不同生物学反应。与杂合子细胞系相比，纯合突变细胞系表现出更强的侵袭性癌症特征，例如细胞增殖和转移[ 85 ]。 NSL-YHJ-2-27 对携带不同 KRAS 突变的癌细胞均有作用，这凸显了 PCAIs 在治疗由不同 KRAS 突变形式驱动的癌症方面比仅靶向特定突变体的药物具有更广泛的潜在应用价值。PCAIs 治疗后，我们观察到细胞因子信号抑制因子 1 ( SOCS1 ) 基因的表达显著增加。PCAIs 抑制 MIA PaCa-2 细胞活力的能力可能源于观察到的SOCS1上调，SOCS1 可阻止 T 细胞降解并抑制癌细胞增殖 [ 86 ]。SOCS1 是一种肿瘤抑制因子，可负调控 JAK/STAT 通路，并且在肿瘤细胞中通常处于沉默状态 [ 84-88 ]。我们的观察结果通过蛋白质印迹法得到了进一步证实，结果显示PCAIs诱导了SOCS1的过表达。另一个值得注意的上调基因是WNT9a基因，该基因表达WNT9a蛋白， WNT9a是一种参与Wnt信号通路的蛋白质[ 89 ]。WNT9a被认为是一种肿瘤抑制因子，其表达在胃癌、乳腺癌和胰腺癌中通常受到抑制[ 89 ]。Ali等人使用LiCl诱导WNT9a表达，从而抑制了结直肠癌（CRC）细胞[ 90 ]。此外，自噬样蛋白，如ATG9和ATG12，在肿瘤发生的早期阶段发挥着至关重要的作用，它们促进自噬体的形成，自噬体能够包裹受损的细胞成分进行分解，从而防止肿瘤形成并抑制癌症生长[ 91 , 92 ]。 PCAIs抑制PANC-1和MIA PaCa-2细胞活力的能力也可能归因于自噬相关蛋白9 ( ATG9L )基因表达上调3倍[ 92 ]。PCAIs诱导的中和E3泛素连接酶3 ( NEURL3 )和溶质载体家族22成员18 ( SLC22A18 )等基因的上调可能通过泛素化途径导致MIA PaCa-2细胞死亡，因为这两个基因都直接参与泛素连接酶的活性[ 93 , 94 ]。最后，我们观察到，PCAIs处理后差异表达的88个基因中，约有87个与一般毒性无关，只有溶质载体家族9成员A3 ( SLC9A3 )的过表达与先天性分泌性钠腹泻有关[ 95 ]。我们将开展体外和体内研究，以评估 PCAI 作为潜在的泛突变 KRAS 抑制剂的潜力。材料与方法材料 PCAI（NSL-YHJ-2-27、NSL-YHJ-2-45 和 NSL-YHJ-2-62）由本实验室合成，合成方法如前所述[ 19 ]。人胰腺腺癌细胞系 MIA PaCa-2 和 PANC-1 购自美国ATCC（Manassas, VA）。Dulbecco改良Eagle培养基和磷酸盐缓冲液（PBS）购自Invitrogen（Waltham, MA）。胎牛血清（FBS）、青霉素和链霉素购自Atlanta Biologicals（Atlanta, GA, USA）。CaspaTag™ Caspase-3,7原位检测试剂盒（货号：APT403）和2,7-二氯荧光素二乙酸酯（DCFH-DA，货号：D6883，试剂级）购自Sigma-Aldrich（St. Louis, MO, USA）。用于丝裂原活化蛋白（MAP）激酶和AKT/PI3K通路的主要单克隆抗体；总 MEK 1/2 (货号 8727S)、磷酸化 MEK 1/2 (p-MEK 1/2, 货号 9154)、总 ERK 1/2 (货号 4695S)、磷酸化 ERK 1/2 (p-ERK1/2, 货号 4370)、总 P90RSK (货号 9355S)、总 AKT (货号 4691S)、磷酸化 AKT (p-AKT(Ser473, 货号 4060S)、磷酸化 P90RSK (p-P90RSK, 货号 11989)、RAC1/2/3 (货号 2465)、RHOA (货号 2117S) 和仅含 BH3 的单克隆抗体 BAX (货号 5023S) 均购自美国密苏里州圣路易斯市的 Sigma-Aldrich 公司。细胞培养和治疗 MIA PaCa-2 和 PANC-1 细胞在 37°C 下于 T-75 培养瓶中，以添加 10% FBS、1% 青霉素和链霉素的 DMEM 培养基，以及 5% CO₂ 和 95% 湿度空气进行培养。细胞汇合度达到 80-90% 时进行传代培养。除非另有说明，所有细胞实验均在含 5% FBS 的实验培养基中进行。本研究中使用的药物浓度基于细胞活力研究的有效浓度/EC₅₀值，并参考了本研究及之前的研究 [ 19 , 20 , 35 , 48 ]。PCAIs对细胞活力的影响 将MIA PaCa-2和PANC-1细胞以每孔10,000个细胞的密度接种于96孔板中，每孔加入100 μL含5% FBS的实验培养基，并用PCAIs（溶于1 μL丙酮中）处理至终浓度为0–50 μM。24小时后重复上述处理。对照组细胞用等体积的1 μL丙酮处理。处理48小时后，向每孔加入20 μL 0.02%的试剂级刃天青染料（Beantown Chemicals，Sangamare，NH），孵育3小时，以检测PCAIs对细胞活力的影响。孵育3小时后，使用BioTek公司的FLx 800微孔板荧光读数仪，分别在540 nm和590 nm的激发波长和发射波长下进行荧光测量。使用 Graph Pad Prism 软件，通过 PCAI 浓度对数与细胞活力的非线性回归图推断出EC 50值。PCAIs对MAPK和PI3K/AKT通路蛋白磷酸化的影响 将两种胰腺癌细胞系 MIA PaCa-2 和 PANC-1 分别以每孔 150 万个细胞的密度接种于含有 10 mL 实验培养基（含 5% FBS）的 60.8 cm² 培养皿中。为确定 PCAI 对 MAPK 和 PI3K 通路蛋白的影响，将接种的细胞用 20 μL PCAI（NSL-YHJ-27）处理，使其最终浓度分别为 0（对照组使用终浓度为 0.2% 的丙酮/载体溶剂）、1、2 和 5 μM。24 小时后重复上述处理。48 小时后，用 1× PBS 洗涤细胞，并用 200 μL 裂解缓冲液（1% PBS，0.1% Triton X-100）裂解细胞，该裂解缓冲液中添加了 0.1% (v/v) 蛋白酶/磷酸酶抑制剂混合物（Cell Signaling Technology，Danvers，MA，USA）。使用Bradford法（Quick Start）测定细胞裂解液的蛋白浓度。将含有30 μg蛋白的细胞裂解液与10 μL 20× XT还原剂（BioRad，美国加州赫拉克勒斯）和50 μL 4× XT上样缓冲液混合，煮沸5分钟。经4–12% Criterion™ XT Bis-Tris蛋白凝胶电泳分离后，将蛋白转移至Trans-Blot turbo midi 0.2 μm硝酸纤维素膜（Bio-Rad，美国加州赫拉克勒斯）。使用OneBlock™ Western-CL封闭缓冲液（Genesee Scientific，美国加州圣地亚哥）在室温下封闭膜1小时。然后将封闭后的膜在含有相应一抗的新鲜封闭缓冲液中于4°C孵育过夜。随后，用5至10 mL 1×Tris缓冲盐溶液（含Tween-20，即TBST）洗涤膜3至5次，并在室温下与HRP标记的抗兔或抗鼠抗体孵育1小时。使用ChemiDoc XRS+系统（Bio-Rad，美国加州赫拉克勒斯）和Radiance Plus（Azure Biosystems，美国加州都柏林）ECL试剂，按照制造商的说明对免疫反应条带进行显色。使用Image Lab 6.0（Bio-Rad，美国加州赫拉克勒斯）测定总蛋白或蛋白磷酸化水平，并以相应的GAPDH和/或总蛋白条带的化学发光强度进行标准化。使用GraphPad Prism 8.0版软件（美国加州圣地亚哥）绘制三个独立实验的结果。PCAIs对活性氧（ROS）水平的影响 将MIA PaCa-2和PANC-1细胞以1 × 10⁵个细胞/孔的密度接种于24孔板中，每孔加入500 μL实验培养基。用NSL-YHJ-2-27（0、0.5、1、3和5 μM）处理细胞48小时。移除培养基，并用无血清培养基洗涤细胞一次。使用预热的实验培养基配制25 μM 2,7-DCFH-DA工作液。将约500 μL DCFH-DA工作液加入每孔，孵育40分钟后移除，并用实验培养基洗涤细胞两次，最后用1×PBS洗涤一次。使用基恩士BZ-X800系列显微镜，在10倍放大倍率下拍摄各处理组的代表性荧光图像，激发波长和发射波长分别设置为485 nm和530 nm。使用基恩士BZ-X800分析仪测定荧光强度（代表活性氧ROS水平），并使用GraphPad Prism软件绘制数据图。采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）检验PCAIs浓度组与对照组之间的统计学差异。PCAIs对基因表达的影响 MIA PaCa-2 细胞（3 × 10⁶个细胞，悬浮于 10 mL 含 5% FBS 的实验培养基中）以三重复分别用载体溶剂丙酮（终浓度 0.2%，对照组）或 NSL-YHJ-2-27 丙酮溶液（3 μM）处理 48 小时。处理后，收集细胞，按照诺禾致源（Novogene）的说明进行处理，并送至诺禾致源（Novogene，美国加利福尼亚州萨克拉门托）进行总 RNA 测序。使用 Partek Flow（美国密苏里州圣路易斯）进行 RNA 批量处理和分析，具体步骤如下： 比对：将所有未比对的mRNA数据导入Partek Flow软件，并通过比对前QA/QC分析任务评估未比对reads的质量。未比对reads的测序质量以Phred值表示。平均Phred值良好，因此未进行序列修剪。使用STAR 2.7.8a索引比对器将mRNA reads比对到全基因组，并选择人类hg19进行组装。比对后，进行比对后QA/QC分析，以确定mRNA reads与全基因组数据的比对质量。 差异表达分析：使用 Partek E/M 软件，以 RefSeq Transcripts 95 为注释模型，对转录本进行定量。通过过滤掉每个转录本中 reads 数小于等于 10 的基因，排除低表达基因，并使用中值比值归一化方法对总 reads 数进行归一化。使用 DESeq2 工具对批量 RNA-seq 数据进行差异表达分析，比较 0 μM 和 3 μM NSL-YHJ-2-27 处理组间基因的差异表达。使用火山图和热图可视化各处理组样本的差异表达基因列表。 富集分析：对下调和上调基因进行 KEGG 通路富集分析，以确定受影响基因所属的通路。PCAIs对细胞迁移的影响 为了确定PCAIs对细胞迁移的影响，我们采用了伤口愈合法。使用ibidi公司（德国马丁斯里德）的细胞培养插入片在孔板中制造“伤口”。将细胞以每孔2.0 × 10⁵个细胞的密度接种于12孔板中，置于无血清培养基中，并在37℃、5% CO₂条件下培养过夜。然后移除插入片，在两层贴壁融合的细胞单层之间形成“伤口”。用PBS缓冲液洗涤后，更换为含有5% FBS和0–1 μM NSL-YHJ-2-27的实验培养基，培养48小时。在0、24、48和72小时，使用尼康Eclipse显微镜对每个重复孔中“伤口”的不同区域进行明场成像。每个浓度在每个时间点共拍摄9张图像。使用NIS-Elements AR 4.30版本测定迁移到“伤口”区域的细胞数量。然后使用GraphPad Prism软件绘制迁移细胞数量与处理浓度的关系图。PCAIs对3D球体侵袭的影响 将MIA PaCa-2和PANC-1细胞悬浮于完全培养基中，以每孔1.0 × 10⁴个细胞的密度接种于96孔Nunclon Sphera培养板（Thermo Scientific，美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）中，每孔加入200 μL生长培养基，并在37°C/5% CO₂条件下培养72小时以形成球状体。移除一半培养基，剩余培养基加入1 μL含有0至10 μM NSL-YHJ-2-27的溶液。加入100 μL与0至10 μM NSL-YHJ-2-27混合的Matrigel（Corning，美国纽约州），并在37°C/5% CO₂条件下孵育30分钟以使Matrigel凝固。使用Nikon Eclipse显微镜立即拍摄图像，并在之后每24小时拍摄一次，持续7天。使用NIS-Elements AR 4.30版本测量对照组和处理组球状体侵袭面积随时间的变化。PANC-1和MIA PaCa-2细胞球状体的侵袭面积通过从每个时间点的相应球状体面积中减去各处理浓度在初始阶段的球状体面积来确定。使用Windows系统的GraphPad Prism 8版本绘制侵袭面积随时间变化的图表。PCAIs对肌动蛋白丝的影响 使用 Alexa Fluor™ 568 鬼笔环肽（货号 A12380）检测 PCAI 对细胞骨架 F-肌动蛋白的影响。将 MIA PaCa-2 和 PANC-1 细胞（每孔 1 × 10⁴个细胞）接种于 Ibidi 8 孔 μ 载玻片上，孵育 24 小时使其贴壁。更换培养基，加入分别含有 0 μM、0.1 μM、0.25 μM 和 0.5 μM NSL-YHJ-2-27 的处理培养基。24 小时后更换处理培养基，继续孵育 24 小时。用 4% 甲醛固定细胞 5 分钟，用 0.5% Triton X-100 透化 15 分钟，然后用 1× Hoechst 染料（DAPI）和 1× Alexa Fluor™ 568 鬼笔环肽（货号 A12380）的混合液染色。使用基恩士BZ-X800系列显微镜以40倍放大倍率采集F-肌动蛋白细胞骨架的荧光图像。使用基恩士BZ-X800分析仪获得每个处理组三个重复中100-350个细胞的肌动蛋白丝和单个细胞区域的荧光强度。PCAIs对3D球体的影响 为了确定PCAIs对3D球体的影响，将MIA PaCa-2和PANC-1细胞悬浮于完全培养基中，以每孔1.0 × 10⁴个细胞的密度接种于96孔Nunclon Sphera培养板（Thermo Scientific，美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）中，并在37°C/5% CO₂条件下培养72小时以形成球体。72小时后，用0–10 μM的NSL-YHJ-2-27丙酮溶液（终浓度0.2%）处理球体。处理30分钟后以及之后每隔24小时拍摄图像。96小时后，用吖啶橙/溴化乙锭混合液（AO/EB，5 μL浓度为100 μg/mL的溶液）染色球体30秒，并立即使用Nikon Ti Eclipse显微镜成像。使用 NIS-Elements AR 版本 4.30 测定荧光强度。PCAIs对caspase活性的影响 细胞凋亡主要由活性 caspase-3 和 caspase-7 水平诱导。本研究使用CaspaTag™ caspase-3/7原位荧光标记试剂盒检测 PCAI 对 caspase 活化的影响。将 PANC-1 细胞（每孔 1 × 10⁵ 个细胞）接种于 8 孔 μ 载玻片（ibidi），并按照制造商说明进行过夜培养以使其贴壁。24 小时后，更换培养基，加入含有 0、0.5、1、3 和 5 μM NSLYHJ-2-27 的处理培养基。24 小时后重复上述处理，并继续培养 24 小时。之后，将培养基更换为 1:30 稀释的 CaspaTag FLICA 试剂，并在 37°C、5% CO₂ 条件下孵育 1 小时。随后移除溶解于培养基中的 CaspaTag FLICA 试剂，并用 2 mL 洗涤缓冲液洗涤细胞。使用基恩士BZ-X800显微镜采集图像，通过量化荧光强度来确定癌细胞中活性caspase的水平。使用BZ-800分析仪处理图像并量化细胞荧光强度。使用GraphPad Prism 8.4.3绘制图表，以平均每个细胞的荧光强度为横坐标，以浓度为纵坐标，展示PCAIs对caspase活性的影响。PCAIs影响的生化过程 下面这张图概括了 PCAI 治疗对胰腺癌细胞生物学特性的影响。统计分析 除非另有说明，否则采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）和Dunnett事后检验来确定统计学意义。使用GraphPad Prism 8.0 for Windows（美国加利福尼亚州圣地亚哥）将各处理组的值与相应的对照组进行比较，P≤0.05被认为具有统计学意义。结论 总之，用于治疗KRAS驱动型癌症的药物数量有限，这仍然是一个重要的医疗保健难题，现有药物由于固有耐药性而逐渐失效。鉴于此，亟需新的疗法来应对KRAS难题。我们的研究报告了PCAIs对两种具有不同KRAS突变的胰腺癌细胞系的疗效，证明了其在泛突变型KRAS驱动型癌症治疗中的潜在应用价值。PCAIs通过MAPK和PI3K/AKT通路介导的抗癌机制，破坏肌动蛋白细胞骨架和黏着斑，抑制细胞迁移和侵袭，这与PCAIs的设计预期相符，即模拟并干扰通过C端半胱氨酸的聚异戊二烯单取代修饰的G蛋白的活性。这表明，靶向破坏聚异戊二烯依赖的G蛋白-蛋白相互作用是一种治疗具有突变和/或过表达G蛋白驱动型癌症进展的肿瘤的有效策略。作者贡献 概念构思：NSL；方法学：KO.A.、JMSL、AGB 和 NSL；验证：K.-OA、JMSL、AGB 和 NSL；正式分析：K.-OA、JMSL 和 NSL；调查：K.-OA、JMSL 和 AGB；资源：NSL；初稿撰写：KO.A. 和 NSL；审阅和编辑：KO.A.、JMSL、AGB 和 NSL；可视化：KO.A. 和 NSL；监督：NSL；项目管理：NSL；资金筹集：NSL。所有作者均已阅读并同意发表稿件的最终版本。利益冲突 作者声明无利益冲突。资金 本研究的发表得到了美国国立卫生研究院 (NIH) 和美国国家癌症研究所 (NCI) 的 U54CA233396、U54CA233444 和 U54CA233465 号拨款的支持；得到了美国国立卫生研究院少数族裔健康与健康差异研究所 (NIMHHD) 的 U54 MD007582 号拨款的支持；以及美国国立卫生研究院普通医学科学研究所 (NIGMS) 的 SC1CA190505 号拨款的延续支持；以及美国国立卫生研究院少数族裔健康与健康差异研究所 (NIMHHD) 的 U54 MD007582 号拨款的支持。参考 1. 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Bahr，《Oncotarget》，2016年受体酪氨酸激酶的抑制会改变储存操纵型钙离子内流。Noémie Emeriau，《Oncotarget》，2018FAM83B 介导的 PI3K/AKT 和 MAPK 信号通路的激活协同作用，促进上皮细胞转化和对靶向治疗的耐药性。Rocky Cipriano，《Oncotarget》，2013年microRNA表达谱能否帮助识别唑来膦酸在乳腺癌治疗中的新靶点？丹尼尔·法纳莱，Oncotarget，2016肾上腺髓质素通过募集髓单核细胞促进胰腺导管腺癌的生长徐敏，Oncotarget，2016艾瑞宁通过抑制mTOR激活和干扰嘧啶代谢来抑制肺癌细胞增殖。 闫丽丽，《癌症生物学与医学》，2025年溶酶体EGFR作为Rheb-GEF发挥作用，其激活mTORC1并不依赖于其激酶活性。 何晓波，《细胞研究》，2025洛米他派：通过激活自噬靶向METTL3克服非小细胞肺癌的奥希替尼耐药性 杜晓辉，MedComm – 肿瘤学，2025WNT2阻断通过减弱结直肠癌中髓系来源的抑制细胞来增强抗肿瘤免疫力 Cheng CUI，MedComm – Oncology，2024致癌性RAS诱导一种独特的非经典自噬形式，该自噬由P38-ULK1-PI4KB轴介导。 王晓娟，《细胞研究》，2025供电 隐私政策使用条款 以下是图片中提取的文字内容：顶部导航与标题区：PCAls在...target.comOncotarget[期刊ISSN: 1949-2553]搜索：左侧边栏（部分可见）：家编辑委员会提交当前期量检索科学诚信出版政策出版伦理声明特藏杰出作者奖项Oncotarget 新闻赞助会议搜索联系我们OncoTarget (一本主要关注肿瘤学的同行评审开放获取期刊) 旨在通过深入的同行评审最大限度地提高研究影响力。通过连接肿瘤学、癌症研究和生物医学领域的不同领域来消除新老之间的界限，并促进基础科学和临床科学的应用。其涵盖范围从一、“肿瘤靶点”问题除了所有可被视为与癌症或其他疾病相关的靶点的分子、通路、细胞功能、相关表型，直至组织、该术语在希腊语中 [希腊语靶点 为] 中文突出。自2022年1月1日起，Oncotarget已改为连续出版形式，论文将以最终排版的形式陆续发表在各年度卷中，并迅速上传至PubMed。出版物提醒订阅即可在 Oncotarget 发表论文后收到提醒。欧洲癌症和肿瘤学大会肿瘤科学《肿瘤科学》是一份同行评审的开放获取期刊，致力于癌症研究。不仅经得住推敲……出版后推广了解我们的免费服务出版后推广服务Rapamycin Press LLC dba Impact Journals 是 Oncotarget 的出版商:www.impactjournals.com。Impact Journals 是 Wellcome Trust 合格出版商名单中的成员。Impact Journals 是学术出版协会的成员。2023年12月29日，Oncotarget 编主要内容区：研究论文：PCAls在胰腺癌细胞中的抗癌作用涉及MAPK和PI3K/AKT通路过度激活。PDF | 全文 引用格式 新闻稿Oncotarget. 2026; 17:268-290. https://doi.org/10.18632/oncotarget.28879指标：PDF 浏览量326次 | 全文浏览量1681次Kweku Ofosu-Asante 1, Jassy Mary S. Lazarte 1, Amarendra Goud Burra 1 and Nazarius S. Lamango 1美国佛罗里达农工大学的学院的药物科学、公共卫生研究所，塔拉哈西，佛罗里达州 32307通讯地址：纳扎里乌斯·S·拉曼戈 电子邮件：nazarius.lamango@famu.edu关键词：PCAls; PDAC; MAPK; PAKAKT; KRAS收稿日期：2025年10月9日；接受日期：2026年4月30日；出版日期：2026年6月3日版权所有：© 2026 Ofosu-Asante 等。这是一篇开放获取文章，根据知识共享署名许可协议(CC BY 4.0)的条款分发，允许在任何媒介中无限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。摘要目前仍迫切需要针对KRAS突变型癌症的有效药物。聚异戊二烯基半胱氨酸酰胺酶抑制剂 (PCAls) 旨在抑制细胞中过度激活的突变型KRAS。本研究探讨了PCAls对胰腺导管腺癌PANC-1和MiAPaCa-2的活力及其下游KRAS信号通路活性的影响。NSL-YH-22和NSL-YH-2-27是活性最强的类似物。EC50的值分别为3.6 μM和3.8 μM。NSL-YH-2-27处理PANC-1细胞后，BRAF、MEK 1/2、ERK 1/2和p90RSK的磷酸化水平提高了64%至150%，而cRAF的磷酸化水平则显著降低了27%。此外，5 μM NSL-YH-2-27使突变的G蛋白、CDC42、RHOA和RAC 1/2/3的含量降低 20% 至 61%，同时 pAKT (Ser 473) 和 pAKT (Thr 308) 的磷酸化水平分别升高了 72% 和 100%。在 PANC-1 和 MiA PaCa-2 细胞中，3 μM NSL-YH-27 分别引起活性氧 (ROS) 的产生量增加 2 倍和 9 倍。载量 RNA 测序分析证实，用 3 μM NSL-YH-2-27 处理 MiA PaCa-2 细胞导致 89 个基因的转录发生显著差异。1 μM NSL-YH-2-27 可抑制近 20% 的胰腺癌细胞迁移。 PCAls在PANC-1 和 MiA PaCa-2 球状体中对细胞诱导细胞凋亡，同时对PANC-1细胞中-caspase 3/7的活性增加一倍。综上所述，这表明利用KRAS突变换胰腺癌细胞获得的数据表明，PCAls能够抑制转移和肿瘤生长，强烈提示其有望成为治疗由多种KRAS突变驱动的癌症的有效靶向疗法。介绍RAS基因家族，包括KRAS、NRAS和HRAS，在调控细胞生长、分化和存活的细胞信号通路中发挥着关键作用[1]。其中，KRAS是多种癌症中最常见的突变基因。这些蛋白如同分子开关，在GTP结合的活性状态和GDP结合的非活性状态之间循环，从而在细胞表面受体到细胞内效应分子的信号传导中扮演着至关重要的角色[2]。KRAS突变类型多样，特定的突变与不同类型的癌症和临床结局相关[3]。最常见的突变发生在12、13和61号密码子上，这些突变延迟或完全阻断GTP水解，导致KRAS信号通路持续激活，最终导致细胞增殖失控和癌症发生[4, 5]。这类突变估计占了约30%的人类癌症，使其成为肿瘤学研究中重要靶点之一[6, 7]。具体而言，在美国确诊的患者中，近25%存在KRAS突变，其中胰腺癌的发生率高达90%，结直肠癌为40%，非小细胞肺癌 (NSCLC) 为30%[4, 8, 9]。这些突变导致疾病的侵袭性，这主要是由于它们无法有效利用仅针对部分突变类型的疗法的限制性所致。这凸显了开发新型泛KRAS靶向疗法的迫切需求。长期以来，一种治疗策略是把KRAS的翻译后修饰，特别是多异戊二烯化修饰。该修饰涉及法尼基、香叶基香叶基或香叶基香叶基甲基化，以及将法尼基化的半胱氨酸残基(C端)切除[10]。这种修饰对于子代介导的KRAS定位锚定到质膜和内皮表面至关重要，从而促进其与上游受体酪氨酸激酶复合物相互作用[11]。使用如FARNESYLTRANSFERASE INHIBITOR (FTIs) 的药物，但这些尝试在临床试验中未能成功，主要是因为KRAS可以通过替代性修饰（如香叶基香叶基化）绕过抑制[12, 13]。另一种策略是直接靶向KRAS蛋白本身，已被证明能够破坏KRAS信号通路，导致肿瘤缩小[13]。然而，只有针对特定KRAS突变（如G12C）的抑制剂才显示出临床疗效，这在很大程度上限制了其在其他KRAS突变亚型中的应用[14, 15]。KRAS通过MAPK和PI3K/AKT通路进行信号传导。本研究表明KRAS蛋白的过度激活直接导致细胞增殖。IPDAC的主要靶点是活动调节因子[21]。这两个通路相互依赖，即其中一个通路会调节另一个通路的激活[22, 23]。突变KRAS激活MAPK信号级联，导致增殖和存活。肿瘤侵袭和转移[24]。PI3K/AKT异常激活很常见。在包括PDAC在内的多种肿瘤中，对选择性PI3KCA抑制剂Idelalisib (GS-1101) 等药物的产生耐药性与重要旁路有关[25]。突变RAS/PI3K相互作用有助于癌细胞的存活和增殖至关重要[26]。抑制上游信号下的效应分子以减轻对KRAS突变体的PI3K/AKT信号通路，已成为艰难的治疗目标[27]。尽管靶向治疗业已证明在靶向治疗中能取得进展，但临床上尚未开发出用于阻断突变KRAS信号通路的药物。然而，这些靶向药物通常具有严重的副作用[28, 29]。尽管突变型KRAS诱导的MAPK和PI3K/AKT通路激活促进细胞增殖，但根据细胞类型和机制的不同，这种激活可能促进或抑制细胞凋亡[33, 34]。癌细胞必须维持一定水平的MAPK或PI3K/AKT信号传导才能维持其细胞增殖和生存发展。但当过度激活超过一定阈值时，就会发生细胞死亡[33, 34]。研究表明，MEK1/2和ERK1/2等MAPK成分分子的过度激活会引起细胞死亡，最终导致细胞凋亡[11, 34]。Ecker等人观察到，AKT的长期过度激活会增加细胞凋亡，使慢性淋巴细胞白血病细胞更容易受到化疗诱导的细胞死亡[11]。促凋亡蛋白BAX和BH3的BAD、BAID和BIK也会在MAPK和PI3K/AKT致癌的持续激活下被诱导[33]。Angeleski Rf 证明了 KRAS G12C。突变型KRAS癌症治疗领域的一项重大突破，自从KRAS基因被发现以来，近四十年来，研究人员一直试图寻找抗KRAS疗法。KRAS基因在在小鼠细胞系(NSCLC)、结直肠癌和胰腺癌中被发现发挥关键作用[30]。经过进行了具有临床疗效，但目前有限的选择性共价抑制剂(Sotorasib)于2021年获得FDA批准用于治疗携带KRAS G12C突变的NSCLC患者。Sotorasib在持续治疗约18个月后仍有疗效[32]。Der ro人观察到，在小鼠细胞模型NSCLC H596和NCI-H23中，尽管大部分研究已证实KRAS突变在胰腺癌、结直肠癌和肺癌进展中起着核心作用，但目前的治疗策略仍然非常有限，这主要是由于对KRAS突变类型的多样性以及由此产生的突变蛋白复合物的信号传导行为所导致[37, 38]。除了KRAS G12C外，KRAS G12D和KRAS G12V也是常见的突变(Adagrasib)Sotorasib对这些突变无效[39]。因此，迫切需要开发能够针对多种突变类型KRAS突变的有效疗法，以弥补现有疗法的不足。基于目前的开发能够针对多种突变类型KRAS突变的有效疗法，本文重点研究PCAls抑制过度激活的突变型KRAS和野生型KRAS的抗癌潜力。结果PCAls抑制胰腺癌细胞的活力如图所示，KRAS的翻译后异戊二烯化对其在细胞中的功能定位至关重要[42, 43]。PCAI的设计旨在模拟这些修饰并竞争性抑制它们介导的功能性相互作用。在测试的15种PCAI类似物中，NSL-YH-2-27和NSL-YH-2-45的活性最强。EC50 分别为3.6 μM和3.6 μM (图1)。相比之下，对PCAI的结构活性关系(SAR)分析清楚地表明，S-法尼基部分对于抑制MiA PaCa-2和PANC-1细胞活力至关重要。缺乏S-法尼基尾基的NSL-YH-2-31、NSL-YH-2-62和NSL-YH-2-5均活性较低，EC50 > 450 μM。PCAls的活性随着侧链长度与甲硫基醚键之间距离的增加而降低。在NSL-YH-2-35、NSL-YH-2-37和NSL-YH-2-40中观察到了这一现象，随着链长的增加，活性降低，EC50 分别为4.5、4.9和18 (图1)。这是因为几个非极性疏水基团之间的空间位阻可能是问题之因。尽管 α-氨基甲酸酯，但其空间位阻和在静电相互作用方面的强度可能显著高于含有相同碳原子数目的PCAI。其构象较大 N-环状结构比直链PCAI，例如含有环己基的 NSL-YH-2-27，比其较小环合的 PCAI (例如含有环丙基的 NSL-YH-2-45) 更有效 (EC50 9.4)。由于 NSL-YH-2-27 (红色) 对 PANC-1 和 MiA PaCa-2 细胞具有优异的活性 [19]，因此选择其进行后续实验。图1：PCAI抑制 PANC-1 细胞的活力。采用天青蓝还原法测定PCAls对PANC-1细胞的作用。处理48小时后测定IC50值。图A、B和C分别展示了PCAls的浓度-效应曲线。其中(a)为缺乏法尼基基团的PCAls类似物。(b)为具有不同烷基链长度的PCAls。(c)为具有不同N端取代基的PCAls（蓝色表示含氧原子的PCAls，与活性最强的化合物（红色）相比）。(p)具有不同环烷基结构的PCAl。这篇论文的专业术语非常多，读起来比较吃力。需要我帮你把它的核心结论和研究意义提炼成通俗易懂的要点吗？ 以下是从图片中提取的文字内容：顶部导航与标题区：00:39 | VPN | HD | 5G | 42%PCAls在...target.comOncotarget[期刊ISSN: 1949-2553]搜索：左侧边栏（部分可见）：家编辑委员会提交当前期量检索科学诚信出版政策出版伦理声明特藏杰出作者访谈Oncotarget 新闻赞助会议搜索联系我们OncoTarget (一本主要关注肿瘤学的同行评审开放获取期刊) 旨在通过深入的同行评审最大限度地提高研究影响力。通过连接肿瘤学、癌症研究和生物医学科学的不同领域来消除新老之间的界限，并促进基础科学和临床科学的应用。其涵盖范围从一、“肿瘤靶点”问题除了所有可被视为与癌症或其他疾病相关的靶点的分子、通路、细胞功能、相关表型，直至组织、该术语在希腊语中 [希腊语靶点 为] 中文突出。自2022年1月1日起，Oncotarget已改为连续出版形式，论文将以最终排版的形式陆续发表在各年度卷中，并迅速上传至PubMed。出版物提醒订阅即可在 Oncotarget 发表论文后收到提醒。欧洲癌症和肿瘤学大会肿瘤科学《肿瘤科学》是一份同行评审的开放获取期刊，致力于癌症研究。不仅经得住推敲……出版后推广了解我们的免费服务出版后推广服务Rapamycin Press LLC dba Impact Journals 是 Oncotarget 的出版商:www.impactjournals.com。Impact Journals 是 Wellcome Trust 合格出版商名单中的成员。Impact Journals 是学术出版协会的成员。2023年12月29日，Oncotarget 编主要内容区：研究论文：PCAls在胰腺癌细胞中的抗癌作用涉及MAPK和PI3K/AKT通路过度激活。PDF | 全文 | 引用方式 | 新闻稿Oncotarget. 2026; 17:268-290. https://doi.org/10.18632/oncotarget.28879指标：PDF 浏览量326次 | 全文浏览量1681次Kweku Ofosu-Asante 1, Jassy Mary S. Lazarte 1, Amarendra Goud Burra 1 and Nazarius S. Lamango 11美国佛罗里达农工大学药学院药物科学系，公共卫生研究所，塔拉哈西，佛罗里达州 32307通讯地址：纳扎里乌斯·S·拉曼戈 电子邮件：nazarius.lamango@famu.edu关键词：PCAIs; PANC; MAPK; PI3K/AKT; KRAS收稿日期：2025年10月9日；接受日期：2026年4月30日；出版日期：2026年6月3日版权所有 © 2026 Ofosu-Asante 等。这是一篇开放获取文章，根据知识共享署名许可协议(CC BY 4.0)的条款分发，允许在任何媒介中不受限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。摘要目前的迫切需求是针对KRAS驱动型癌症的有效药物。聚异戊二烯化半胱氨酸酰基抑制剂 (PCAIs) 旨在抑制癌症中过度激活的突变型KRAS。本研究评估了PCAIs对胰腺癌细胞株PANC-1和MIA PaCa-2的活力及其下游KRAS信号通路的影响。NSL-YHJ-2-45和NSL-YHJ-2-27是活性最强的类似物，EC50值分别为3.6 μM和3.8 μM。NSL-YHJ-2-27处理PANC-1细胞后，BRAF、MEK 1/2、ERK 1/2和p90RSK的磷酸化水平提高了64%±150%，而RHOA的磷酸化水平显著降低了77%。此外，5 μM NSL-YHJ-2-27可使G1期、G2/M期、RHOA和RAC 1/2的含量降低至 20% 至 61%，同时使AKT (Ser 473) 在 pAKT (Thr 308) 的磷酸化水平分别升高 72% 和 190%。在 PANC-1 和 MIA PaCa-2 细胞中，3 μM NSL-YHJ-2-27 可分别使活性氧 (ROS) 的产生显著增加 2 倍和 9 倍。抗单克隆 Western 印迹显示，用 5 μM NSL-YHJ-27 处理 MIA PaCa-2 细胞导致 88 个基因的表达发生显著差异。1 μM NSL-YHJ-2-27 可抑制超过 90% 的胰腺癌细胞迁移。PCAIs在PANC-1和MIA PaCa-2 3D球体中的诱导癌细胞凋亡。同时PANC-1细胞中caspase 3/7的活性增加一倍。综上所述，这些利用KRAS突变胰腺癌细胞系的实验表明，PCAIs能够抑制目标细胞株生长，这暗示其有望成为治疗由多种KRAS突变驱动癌症的有效治疗方法。介绍KRAS基因家族，包括KRAS、NRAS和HRAS，在细胞生长、分化和存活的细胞信号级联中发挥着关键作用 [1, 2]。其中，KRAS是多种癌症中最常见的突变基因。这些蛋白如同分子开关，在GTP结合的状态或GDP结合的非活性状态之间循环，从而在细胞表面受体和细胞内效应分子的信号传导中扮演着至关重要的角色 [2]。KRAS突变类型多样，特定的变异与不同类型的癌症和临床结局相关 [3]。最常见突变发生在12、13和61号密码子上，这些突变呈动态的热热点。其中，G12C、G12D、G12V和G13D是最常见的突变，这些突变会激活GTP水解，导致KRAS信号通路持续激活，最终导致细胞异常生长和增殖 [2, 3, 4]。这些突变驱动了约30%的人类癌症，使其成为癌症研究中最重要的靶点之一 [5, 6]。具体而言，在在胰腺癌的癌症中，近25%存在KRAS突变，其中胰腺腺癌的发生率高达90%，结肠癌最为40%，非小细胞肺癌 (NSCLC) 为30% [6, 7, 8]。这些突变导致疾病的侵袭性，这主要是由于治疗无效有赖以及针对针对许多突变形式的疗法仍面临挑战所致。这凸显了开发新疗法以KRAS靶向疗法的迫切需求。长期以来，一种“不可成药”的概念在KRAS阻断后停滞，特别是异戊二烯化修饰，该修饰涉及树突状。此过程法基全式环叶基香叶基异戊二烯基团共价连接到KRAS的C端 [9, 10]。这种修饰对于子伴侣引导的KRAS在细胞膜上正确定位至关重要，从而促进其与上游受体的相互作用并激活下游效应分子 (例如RAF-MEK-ERK和PI3K-AKT) 的相互作用 [11, 12]。这些效应分子调节着细胞增殖和存活 [13, 17]。抑制异戊二烯化酶如 [10] 或使用法尼基转移酶抑制剂 (Salirasib) 使突变型KRAS去甲基化，已实现突破突破多效RAS信号通路，导致肿瘤细胞死亡 [18]。异戊二烯化半胱氨酸酰基抑制剂 (PCAIs) 是我们实验室开发的新型化合物，旨在模拟KRAS的异戊二烯化，并减轻突变型KRAS蛋白的过度信号转导 [19, 20]。KRAS通过MAPK和PI3K/AKT通路进行信号传导，表明突变型KRAS蛋白的过度激活是胰腺导管腺癌 (PDAC) 进展的主要驱动因素 [21]。这两个通路相互联系，即PI3K/AKT一个通路也会激活另一个通路的激活 [22, 23]。突变型KRAS在MAPK通路中启动级联反应，导致细胞增殖和存活。肿瘤侵袭性和转移 [24]。PI3K/AKT 本身激活级联反应，在包括PDAC在内的多种肿瘤中，对抗活性PKB/Akt抑制剂Idelalisib (GS-1101) 等药物产生的耐药方面发挥着关键作用 [25]。突变型RAS/PI3K相互作用对细胞的存活和增殖至关重要 [26]。抑制上游或下游效应分子可以破坏异常的MAPK和PI3K/AKT信号通路，已实现的治疗途径 [27]。ERK抑制剂达拉非尼被获批用于治疗无法切除或转移性黑色素瘤中携带突变型BRAF V600E的患者。然而，这些疗法在胰腺导管腺癌 (PDAC) 治疗中长期使用往往伴有巨大的副作用 [28, 31]。尽管突变型KRAS各异的MAPK和PI3K/AKT激酶激活会导致细胞增殖，但肿瘤微环境是复杂的代谢。这种高信号通路促进或抑制细胞凋亡 [32]。随着帕金森病统一先水平的MAPK或PI3K/AKT信号传导可能导致细胞应激或衰老发展。但当这种表达达到一定阈值时，触发有关细胞死亡 [33, 34]。相反，MEK1/2和ERK1/2与MAPK效应分子过度激活会引发细胞应激反应，最终导致细胞凋亡 [33, 34]。Ecker等人观察到，AKT的长期过度激活会增加细胞氧化应激，促使线粒体细胞色素C向细胞质释放而导致细胞死亡 [1]。促凋亡蛋白的表达BAX、BAD和BIK也会在