YAP inhibitors (Calibr Skaggs)

CDK4/6抑制剂已成为ER+乳腺癌的核心治疗药物，但临床耐药问题始终未解。2018年发表于Cancer Cell的这项研究，首次揭示FAT1抑癌基因失活是CDK4/6抑制剂耐药的关键机制，并完整阐明Hippo-YAP/TAZ-CDK6的调控轴，为克服耐药提供全新靶点。一、研究背景 CDK4/6抑制剂的临床地位 哌柏西利、瑞波西利、阿贝西利三大药物显著改善ER+乳腺癌患者无进展生存（PFS）。 原发/获得性耐药普遍存在，分子机制尚不明确，是临床未满足需求。 已知耐药线索 RB1缺失是公认耐药机制，但无法解释全部耐药现象。 ESR1、PIK3CA等突变与CDK4/6抑制剂疗效无明确关联。 科学问题哪些抑癌基因失活会导致CDK4/6抑制剂耐药？背后的信号通路是什么？二、核心研究内容 本研究纳入348例接受CDK4/6抑制剂治疗的ER+HER2-乳腺癌患者，结合基因组测序、细胞实验、动物模型，系统解析FAT1缺失介导耐药的分子机制。核心结论速览 FAT1/RB1失活与CDK4/6抑制剂耐药显著相关。 FAT1缺失通过抑制Hippo通路，激活YAP/TAZ入核，直接转录上调CDK6。 Hippo通路其他组分（如NF2）异常，同样导致CDK6高表达与耐药。 靶向CDK6或Hippo通路，可逆转FAT1缺失介导的耐药。三、逐图解析研究结果Figure 1：基因组筛选锁定FAT1与RB1为耐药关键基因 对348例患者肿瘤组织进行MSK-IMPACT靶向测序，分析340+癌症相关基因。 关键发现： PIK3CA突变、CCND1扩增与PFS无关。 FAT1功能缺失突变、RB1缺失，患者中位PFS显著缩短。 RB1耐药符合已知机制，FAT1为全新耐药基因。 统计方法：Cox回归、log-rank检验，多重检验校正。Figure 2：FAT1缺失与临床耐药直接关联 FAT1突变特征： 原发肿瘤突变率2%，转移灶6%，以截短突变、纯合缺失为主。 双等位FAT1失活，耐药效应最显著。 临床案例验证： 1例患者治疗后肝转移灶出现ADAM29-FAT1融合，导致FAT1完全失活。 该病灶快速进展（PFS=2.5个月），而肺转移灶（FAT1野生）对治疗有效。 结论：FAT1功能缺失是获得性耐药的驱动事件。Figure 3：FAT1敲除直接诱导CDK4/6抑制剂耐药 细胞模型：构建MCF7、CAMA-1细胞FAT1敲除/敲降株。 表型验证： 无药时，FAT1缺失不改变细胞增殖速度。 加阿贝西利/哌柏西利/瑞波西利后，FAT1缺失细胞耐药，IC50升高4-6倍。 Rb磷酸化仅被部分抑制，药物无法完全阻断周期进程。 结论：FAT1缺失直接导致CDK4/6抑制剂不敏感。Figure 4：FAT1缺失特异性上调CDK6表达 分子检测：FAT1缺失细胞中，CDK6 mRNA与蛋白显著升高，CDK4、Cyclin D1无变化。 临床样本验证： TCGA数据库：FAT1缺失的ER+乳腺癌，CDK6转录水平更高。 PDX模型：耐药病灶FAT1低表达、CDK6高表达。 挽救实验： 敲降CDK6可恢复药物敏感性。 过表达CDK6可模拟FAT1缺失的耐药表型。 结论：CDK6上调是FAT1缺失介导耐药的直接效应分子。Figure 5：FAT1通过Hippo-YAP/TAZ调控CDK6转录 通路筛选：排除Wnt/β-catenin，锁定Hippo通路。 机制细节： FAT1缺失→MST1/2、LATS1磷酸化降低→Hippo通路失活。 YAP/TAZ入核，结合CDK6启动子的TEAD结合位点，直接转录激活CDK6。 功能验证： 敲降YAP/TAZ→CDK6下调→耐药逆转。 回补FAT1胞内段→抑制YAP/TAZ→CDK6回落。 结论：Hippo-YAP/TAZ是FAT1调控CDK6的必需通路。Figure 6：Hippo通路整体异常驱动CDK4/6抑制剂耐药 NF2（Merlin）敲除： 与FAT1共定位细胞膜，NF2缺失同样上调CDK6、诱导耐药。 临床队列验证： Hippo通路组分（FAT1、LATS1/2、NF2、YAP1）整体异常，患者PFS显著缩短（HR=3.6）。 结论：Hippo通路失活是ER+乳腺癌CDK4/6抑制剂耐药的共性机制。四、实验及分析方法流程总结1. 临床样本与测序 入组标准：348例ER+HER2-晚期乳腺癌，接受CDK4/6抑制剂治疗。 测序平台：MSK-IMPACT杂交捕获测序，分析突变、拷贝数变异、结构重排。 终点指标：无进展生存（PFS）。2. 细胞实验 模型：MCF7、CAMA-1、HEK293T。 技术：CRISPR-Cas9敲除、shRNA敲降、慢病毒过表达。 检测：Western blot、qRT-PCR、免疫荧光、ChIP-qPCR。3. 动物实验 PDX模型：ER+乳腺癌患者来源异种移植瘤。 给药：瑞波西利200mg/kg每日灌胃，监测肿瘤体积。4. 数据分析 生存分析：Cox回归、log-rank检验。 测序分析：FACETS拷贝数分析、DESeq2差异表达、GSEA富集分析。 统计：GraphPad Prism，ANOVA、t检验，p<0.05为显著。五、论文结论 临床层面FAT1与RB1功能缺失，是ER+乳腺癌对CDK4/6抑制剂原发/获得性耐药的核心标志物。 机制层面FAT1作为Hippo通路上游激活因子，其缺失→Hippo失活→YAP/TAZ入核→CDK6转录上调→Rb持续磷酸化→细胞周期逃逸→耐药。 转化层面 Hippo通路异常可作为CDK4/6抑制剂疗效预测生物标志物。 高选择性CDK6抑制剂、YAP抑制剂（如维替泊芬），可逆转FAT1缺失介导的耐药。六、研究展望 临床转化 开展FAT1/Hippo通路检测的前瞻性临床试验，指导CDK4/6抑制剂精准用药。 探索CDK6抑制剂联合内分泌治疗，用于FAT1缺失患者。 机制拓展 解析FAT1与Hippo通路的直接互作结构基础。 验证该机制在其他肿瘤（如头颈癌、卵巢癌）中的普适性。 药物研发 开发可靶向Hippo通路、恢复FAT1功能的新型药物。 优化CDK4/6双抑制剂，增强对CDK6的抑制活性。论文基础信息 发表期刊：Cancer Cell（2018年） 发表单位：Memorial Sloan Kettering Cancer Center（MSKCC，纪念斯隆凯特琳癌症中心） 通讯作者：Sarat Chandarlapaty DOI：10.1016/j.ccell.2018.11.006

导读 本研究针对非小细胞肺癌临床治疗效果差、MST1/2 缺乏高选择性激动剂的痛点，先通过 AI 虚拟筛选从天然产物库中锁定候选化合物 EM2，再经分子对接、Pull‑down 等实验证实 EM2 可直接高亲和力结合 MST1/2 并提升其激酶活性；随后在细胞水平验证 EM2 能抑制 NSCLC 细胞增殖、迁移、侵袭，诱导 G1 期阻滞与细胞衰老，机制上明确 EM2 通过激活 MST1/2‑Hippo 通路，促进 YAP 磷酸化并阻断其核转位，下调下游促癌基因；最后在小鼠异种移植瘤和患者来源类器官模型中验证 EM2 的体内抑瘤效果，且对正常细胞与器官无明显毒性，MST1/2 抑制剂可逆转其作用，最终证实 EM2 是新型 MST1/2 激动剂，通过激活 Hippo 通路强效抑制 NSCLC，具备极高临床转化潜力。 注：该文章发表于《Advanced Science》，最新影响因子为14.1，位列JCR和中科院分区Q1/1区。 研究要点解读 1.研究背景 非小细胞肺癌（NSCLC）占肺癌 85%，是全球发病率与死亡率最高的恶性肿瘤，传统放化疗疗效不佳、易耐药且毒副作用大，5 年生存率不足 20%。MST1/2 是 Hippo 信号通路核心激酶，其表达下调与 NSCLC 发生发展密切相关，是极具价值的治疗靶点，但目前尚无高选择性、高活性的 MST1/2 激动剂。天然产物是抗癌药物研发的重要来源，EM2 作为从地胆草中分离的倍半萜内酯，此前被证实对肝癌、乳腺癌有抑制作用，但其对 NSCLC 的作用及机制尚未明确。基于此，本研究旨在挖掘靶向 MST1/2 的天然产物，为 NSCLC 提供新型安全有效的治疗候选药物。 2.研究设计 本研究采用 AI 辅助虚拟筛选技术从 1120 种天然产物中筛选 MST1/2 结合候选物，经 MTT、分子对接、激酶活性实验锁定 EM2；通过 Pull‑down、CETSA、DARTS、ITC、微量热泳动等技术验证 EM2 与 MST1/2 的直接结合；利用 MTT、克隆形成、EdU、Transwell 检测 EM2 对 NSCLC 细胞增殖、迁移、侵袭的影响；通过流式、SA‑β‑gal 染色、Western blot 探究细胞周期与衰老机制；借助 RNA‑seq、免疫荧光、报告基因实验明确 Hippo/YAP 通路作用；构建小鼠异种移植瘤与患者来源 NSCLC 类器官模型验证体内药效，并用 MST1/2 抑制剂与突变体进行反向验证。 3.结果解读 EM2 可直接高亲和力结合 MST1/2 并显著提升其激酶活性；在体外能剂量与时间依赖性抑制 NSCLC 细胞增殖、迁移、侵袭，对正常肺细胞 HBE 无毒性，可诱导癌细胞 G1 期阻滞与细胞衰老，上调 p53、p21、p16 并下调周期蛋白；EM2 通过激活 Hippo 通路，促进 MST、LATS、YAP 磷酸化，阻止 YAP 核转位，抑制 YAP/TEAD 转录活性及下游 CTGF、CYR61 表达；MST1/2 抑制剂或 YAP 持续激活突变可逆转 EM2 的抗癌作用；体内小鼠模型中 EM2 显著抑制肿瘤生长，无明显脏器毒性；在患者来源 NSCLC 类器官中 EM2 亦表现出强效抑瘤活性，IC50 低至 0.54‑1.15μM。 Figure 1 通过药物筛选流程、分子对接、Pull‑down、CETSA、DARTS、微量热泳动、等温滴定量热及激酶活性实验，系统证实了天然产物 EM2 能够直接、高亲和力地结合非小细胞肺癌关键靶点 MST1/2 蛋白，并且这种结合可以显著增强 MST1/2 的激酶活性，从分子水平明确了 EM2 与 MST1/2 的直接靶向作用关系，为后续机制研究奠定了核心靶点依据。 Figure 2 借助 MTT、克隆形成、EdU、Transwell 等细胞功能实验，分别在 H520 和 A549 两种非小细胞肺癌细胞系中验证，EM2 以浓度和时间依赖的方式显著抑制肺癌细胞的增殖能力，同时明显削弱细胞的迁移与侵袭能力，并且在有效抑癌浓度下对正常肺上皮细胞 HBE 无明显毒性，证明 EM2 在体外对非小细胞肺癌具有选择性的抗肿瘤活性。 Figure 3 围绕细胞周期与细胞衰老展开检测，通过流式细胞术发现 EM2 可使非小细胞肺癌细胞阻滞在 G1 期，SA‑β‑gal 染色显示 EM2 能诱导肺癌细胞发生衰老，蛋白免疫印迹与免疫荧光实验进一步证实 EM2 可上调 p53、p21、p16 等衰老相关蛋白，下调 Cyclin D1、CDK4 等周期促进蛋白，同时调控多种衰老相关分泌表型相关基因表达，阐明 EM2 通过诱导 G1 期周期阻滞和细胞衰老发挥抑癌作用。 Figure 4 以 RNA 测序、KEGG 富集分析、RT‑qPCR 和蛋白免疫印迹为核心手段，发现 EM2 处理非小细胞肺癌细胞后可显著调控大量基因表达，且 Hippo 信号通路是差异基因最主要富集的通路，EM2 能时间与浓度依赖性地促进 MST、LATS、YAP、TAZ 的磷酸化，降低 YAP、TAZ 及其下游靶基因 CTGF、CYR61 的表达，明确 EM2 可在非小细胞肺癌细胞中激活 Hippo 信号通路。 Figure 5 聚焦 Hippo 通路关键效应分子 YAP，通过免疫荧光、核质蛋白分离、荧光素酶报告基因实验及功能回复实验，证实 EM2 能将 YAP 滞留在细胞质中、减少其核转位，抑制 YAP/TEAD 的转录活性及其下游 CCN1、CCN2 表达，而过表达持续激活型 YAP S127A 突变体可显著逆转 EM2 对肺癌细胞增殖、迁移、侵袭的抑制作用，证明 EM2 的抗非小细胞肺癌效应高度依赖于对 YAP 活性的抑制。 Figure 6 使用 MST1/2 特异性抑制剂 XMU‑MP‑1 和 MST1 敲降细胞进行回复实验，结果显示 XMU‑MP‑1 可明显挽救 EM2 对非小细胞肺癌细胞活力、克隆形成、DNA 合成的抑制作用，同时阻断 EM2 介导的 Hippo 通路关键蛋白磷酸化激活，从正反两方面验证 EM2 的体外抗肿瘤作用必须通过激活 MST1/2 激酶来实现。 Figure 7 构建非小细胞肺癌裸鼠皮下移植瘤模型，证实 EM2 在体内可显著抑制肿瘤的体积与重量，且对小鼠体重及主要脏器无明显损伤，安全性良好，免疫组化与蛋白免疫印迹显示 EM2 能降低肿瘤组织中 Ki67、YAP、CTGF、CYR61 的表达，提升 MST、LATS、YAP 的磷酸化水平，而联合 XMU‑MP‑1 可逆转 EM2 的体内抑癌效果，确证 EM2 在体内通过 MST1/2 介导的 Hippo 通路抑制非小细胞肺癌生长。 Figure 8 利用三例患者来源的非小细胞肺癌类器官模型，验证 EM2 可浓度依赖性地抑制类器官的活性，IC50 值处于低微摩尔级别，免疫荧光显示 EM2 能降低类器官中 Ki67、YAP、CTGF、CYR61 的表达，且 MST1/2 抑制剂 XMU‑MP‑1 可逆转 EM2 对类器官的杀伤作用，在更贴近临床肿瘤真实状态的模型中证实 EM2 对人非小细胞肺癌的强效抑制作用。 Figure 9 以模式图的形式直观总结 EM2 抗非小细胞肺癌的完整分子机制，即 EM2 直接靶向结合并激活 MST1/2 激酶，进而磷酸化激活下游 LATS1/2，进一步促进 YAP/TAZ 磷酸化并阻止其入核，最终下调 YAP/TAZ 下游促癌靶基因 CTGF、CYR61 的转录表达，从信号通路层面完整勾勒出 EM2 发挥抑癌作用的分子轴。 4.研究总结 本研究成功鉴定天然产物 EM2 为新型高选择性 MST1/2 激酶激动剂，EM2 可直接靶向 MST1/2 并增强其激酶活性，进而激活 Hippo 信号通路，促进 YAP 磷酸化并阻断其核转位，下调下游促癌因子表达，最终在体外细胞、体内异种移植瘤及患者类器官模型中均显著抑制非小细胞肺癌的增殖、迁移、侵袭与肿瘤生长，且对正常细胞与动物脏器无明显毒性，安全性良好。该研究证实 MST1/2 是 NSCLC 可靠治疗靶点，EM2 有望成为治疗非小细胞肺癌的新型候选药物。 局限性：未明确 EM2 在动物体内的药代动力学特征，未解析 EM2 与 MST1/2 的精确结合位点，未开展与现有 YAP 抑制剂的疗效对比。展望：后续需优化 EM2 结构、完善药代研究，推进临床前研究，探索其联合用药潜力。 文献来源：Yang S, Xie H, Lin Q, Zhou L, Liu J, Fang Z, Tang Z, Yuan R, Su J, Li S, Wang W, Pan M, Wang H, Dai X, Wang G, Zhang Y. EM2, a Natural Product MST1/2 Kinase Activator, Suppresses Non-Small Cell Lung Cancer via Hippo Pathway Activation. Adv Sci (Weinh). 2026 Jan;13(1):e10508. doi: 10.1002/advs.202510508. Epub 2025 Oct 27. PMID: 41144784; PMCID: PMC12767113. #EM2#MST1#Hippo信号通路#非小细胞肺癌#天然产物#激酶激动剂#YAP#抑癌作用 图片来源于相应文章，因客观原因未能与权利人取得联系。本平台出于学术交流目的引用，无意侵犯原作者权益。如权利人认为不妥，请及时联系公众号后台，我们将立即删除或协商解决。 医学国自然，省自然，博士课题设计，医学实验外包，医学SCI，实验方案设计,免费的线上博导一对一沟通，确认实力后再谈合作，科研合作可以加微信：SCI971SCI 国家杰青一对一答疑视频 博士课题设计专家答疑，如何从亚专业中选取更适合的方向 医学国自然面上项目专家答疑实况，解决申请过程中的任何问题 医学省自然申请答疑，立项的关键条件是哪一些？从哪些方向可以杀出重围 国家科技重大专项，专家一对一指导方案设计实录 临床型博士如何准备国青标书？没有预实验怎么办？专家一对一解答规划 科研信息合集 高分文献解析 国自然立项 展博课题申报 医学硕博论文解析 急重症科研分享 外科科研分析 心内科科研分享 医学疑难病例分享 中医药科研研究