治疗性调节ROCK克服癌细胞对氧化磷酸化抑制的代谢适应，并驱动协同抗肿瘤活性

摘要 基因组研究发现，在非小细胞肺癌中，SWI/SNF染色质重塑复合物的亚基（包括SMARCA4和ARID1A）中经常发生突变。此前，我们和其他研究者发现SMARCA4突变的肺癌高度依赖于氧化磷酸化（OXPHOS）。尽管最初引起了关注，针对OXPHOS等代谢途径的治疗在很大程度上令人失望，因为癌细胞对单一代谢酶或途径的抑制迅速适应，这表明迫切需要新的组合策略来克服适应性反应。在这里，我们使用CRISPR-Cas9文库进行了功能基因组筛选，针对有FDA批准的疗法的基因，识别出ROCK1/2作为增强癌细胞对OXPHOS抑制敏感性的主要命中。我们通过正交遗传学和药理学方法验证了这些结果，证明了FDA批准的ROCK抑制剂KD025（Belumosudil）与OXPHOS抑制联用时在体外和体内具有高度协同的抗癌活性。在机制上，我们表明这种组合诱导了快速、深刻的能量压力和细胞周期停滞，部分是由于ROCK抑制介导的对OXPHOS抑制通常看到的糖酵解适应性增加的抑制。此外，我们应用全球磷酸组学和激酶基序富集分析，以发现OXPHOS和ROCK抑制结合后动态的调控激酶组。重要的是，我们发现AMPK和ROCK激酶在关键的RHO GTP酶信号传导/ROCK依赖的底物（如PPP1R12A、NUMA1和PKMYT1）上存在交汇的磷酸化依赖性调控相互作用，这些底物是已知的细胞周期进展调节因子。综上所述，我们的研究确定ROCK激酶是癌细胞对OXPHOS抑制代谢适应的关键介质，并为将ROCK抑制剂作为与OXPHOS抑制剂联合使用的新型组合伙伴提供了有力依据。