4月21日，中山大學腫瘤防治中心康鐵邦、高嵩、魏燈輝團隊聯合中科院上海有機化學研究所丁克以及廣東省人民醫院張慶玲研究團隊在國際頂級期刊《細胞研究》（Cell Research）在線發表最新成果：《溶酶體上的EGFR以激酶非依賴機制作為Rheb的GEF直接激活mTORC1》（點擊文末閱讀原文查看）。該發現揭示了激活型EGFR持續內吞現象的功能意義，為腫瘤治療策略的創新提供了新的理論依據。

表皮生長因子受體（EGFR）是一種關鍵的跨膜酪氨酸激酶受體，其基因突變或擴增廣泛存在于多種惡性腫瘤中，并與患者的不良預后密切相關。近年來，針對EGFR的分子靶向治療已成為臨床抗腫瘤治療的重要策略。然而，頻繁出現的耐藥現象，以及EGFR是否尚存在其他促進腫瘤發生發展的關鍵機制，仍是當前基礎研究和臨床治療亟需突破的難題。

已有研究發現，在腫瘤細胞系及患者臨床樣本中，EGFR蛋白可通過胞外分泌途徑發揮重要生物學功能。中山大學腫瘤防治中心康鐵邦團隊系統闡明了EGFR胞外分泌的具體機制，揭示了經RAB31-FLOTs介導的ESCRT非依賴性外泌體分泌途徑（Cell Research, 2021）及RAB22A介導的微囊泡分泌機制（Journal of Extracellular Vesicles, 2024）。這一系列研究為解釋臨床中部分耐藥腫瘤組織中EGFR突變頻率低下的現象提供了新見解，并為克服EGFR靶向治療耐藥性開辟了新的方向。

在傳統認知中，激活的EGFR可同步觸發下游信號通路（如RAS/RAF/MEK/ERK及PI3K/AKT/mTOR），并通過內吞途徑轉運至內體系統，在傳遞信號的同時逐步向溶酶體轉運并降解，從而終止信號。然而，研究團隊在前期研究中意外發現：活化的EGFR不僅可經外泌體或微囊泡形式排出胞外，且在排出過程中，AKT與ERK信號通路仍保持激活，但mTORC1激活明顯受到抑制。

進一步深入機制研究發現，激活型EGFR在內吞至溶酶體后，可作為小GTP酶Rheb的鳥苷酸交換因子（GEF），以非激酶依賴的方式直接激活mTORC1，從而促進腫瘤細胞的持續增殖與生長。該發現揭示了激活型EGFR持續內吞現象的功能意義，即通過穩定激活mTORC1以維持腫瘤細胞的旺盛增殖狀態，為腫瘤治療策略的創新提供了新的理論依據。

具體而言，攜帶激活性突變的EGFR能夠穩定定位于溶酶體膜上，通過其激酶活性非依賴的GEF功能，直接促進Rheb的GTP結合狀態，從而持續激活mTORC1，顯著促進腫瘤細胞的生長。通過細胞生物學、生化分析及高分辨率成像等多種手段，研究團隊系統解析了EGFR在溶酶體膜上與Rheb直接結合的分子機制，并確定EGFR激酶結構域（TKD）中的第804位谷氨酸殘基（Glu804）作為潛在“谷氨酸手指”，在GEF功能中發揮關鍵作用。功能驗證實驗進一步顯示，通過基因敲入技術在EGFR突變型PC9細胞中引入E804K突變，顯著降低了細胞內Rheb-GTP水平，抑制了mTORC1激活，且有效抑制了腫瘤細胞的增殖速度，并在動物模型中觀察到明顯的腫瘤生長抑制效果。

在藥物研究方面，團隊系統比較了不同代EGFR酪氨酸激酶抑制劑對mTORC1激活的影響，發現第一代抑制劑厄洛替尼主要抑制EGFR激酶活性，對mTORC1抑制效果有限；而第二代抑制劑阿法替尼不僅抑制激酶功能，還可部分阻斷EGFR的Rheb-GEF活性，展現出更優的抗腫瘤效能，但因副作用較大，其臨床應用受限。基于此，團隊原創性地設計并成功開發了首個同時靶向EGFR激酶活性與GEF功能的小分子抑制劑BIEGi-1。初步體外實驗表明，BIEGi-1在抗腫瘤活性上顯著優于現有EGFR抑制劑，目前藥物的優化正在積極推進中。

圖1 模式圖：激活型EGFR在內吞過程中，一方面通過其激酶活性激活AKT/TSC2通路，解除TSC2對Rheb的抑制，另一方面以激酶非依賴的鳥苷酸交換因子（GEF）活性，直接促使Rheb從GDP結合狀態轉變為GTP結合狀態，協同驅動mTORC1激活，促進腫瘤細胞持續增殖。

綜上所述，本研究首次揭示了EGFR通過激酶非依賴機制直接激活mTORC1的新型促癌功能，明確了關鍵的結構基礎，并創新性提出了同時抑制EGFR激酶與GEF活性的抗腫瘤新策略，具有重要的科學創新意義和廣闊的臨床應用前景。

該研究由中山大學腫瘤防治中心賀曉波博士后、王秋霞博士、魏燈輝副研究員、林雨潔博士后及章霞博士為共同第一作者，康鐵邦研究員、高嵩研究員、魏燈輝副研究員、中科院上海有機化學研究所丁克研究員以及廣東省人民醫院病理科張慶玲教授為共同通訊作者。

來源：實驗研究部

文：賀曉波

編輯：鄭敏珊 審核：陳鋆 審核發布：文朝陽、周昕熙