在多个数据库和临床样本中,NNMT在EGFR-TKI耐药细胞和组织中高表达,且高表达患者预后更差。ROC曲线提示NNMT可预测耐药风险。耐药细胞系中NNMT蛋白水平显著升高(图1)。
图1. 生物信息学分析揭示了NNMT在肺癌EGFR-TKI耐药中的作用
NNMT调控NSCLC细胞中EGFR-
TKI耐药性
敲低NNMT降低耐药细胞对TKIs的IC50和增殖能力,增加凋亡;过表达NNMT则增强敏感细胞耐药性。NNMT直接调控非小细胞肺癌对EGFR-TKIs的耐药表型(图2)。
图2. NNMT调控NSCLC细胞中的EGFR-TKI耐药性
EGR1直接结合NNMT启动子并激活其转录。敲低EGR1减少NNMT表达,过表达则相反。EGR1/NNMT形成正反馈,且NNMT部分介导EGR1促耐药效应(图3)。
图3. EGR1直接在TKI抵抗性中通过转录激活NNMT
RNA-seq显示NNMT敲低后EGR1和ALDH3A1表达下降。GO分析富集到代谢、增殖等通路。ALDH3A1被确认为NNMT下游关键效应分子,参与耐药调控(图4)。
图4. NNMT调控EGR1和ALDH3A1导致NSCLC对EGFR-TKIs产生抗性
NNMT敲低升高SAM/SAH比值,增加H3K9me3和H3K27me3修饰,抑制EGR1和ALDH3A1启动子区染色质开放。NNMT通过消耗甲基供体,表观激活两基因(图5)。
图5. NNMT还原H3K9me3和H3K27me3导致EGR1表观遗传激活
ALDH3A1促进乳酸生成,乳酸通过p300介导的H3K18la修饰激活NNMT转录。耐药组织中整体乳酸化水平升高。乳酸-H3K18la-NNMT构成正反馈(图6)。
图6. ALDH3A1通过靶向NNMt介导组蛋白乳酸化促进EGFR-TKI耐药性
ALDH3A1与NNMT互相正向调控。敲低ALDH3A1减少乳酸和H3K18la结合NNMT启动子,过表达则相反。NNMT/ALDH3A1/乳酸环路驱动耐药,且EGR1参与其中(图7)。
图7. NNMT通过介导组蛋白乳酰化促进TKI耐药性形成乳酸介导的正反馈回路
体内异种移植模型中,敲低NNMT抑制肿瘤生长,降低Ki67、NNMT、EGR1、ALDH3A1表达。NNMT抑制剂联合奥希替尼显著缩小耐药肿瘤,展示治疗潜力(图8)。
图8. NNMT在体内调节肺癌中的EGFR-TKI耐药性