摘要吉非替尼是第一代表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI),通过靶向突变型 EGFR,在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)治疗中表现出显著疗效.然而,耐药性的出现限制了其长期临床获益.细胞分裂周期蛋白20(cell division cycle 20,CDC20)是调控细胞周期的关键蛋白质,在多种肿瘤的发生发展中发挥重要作用,但其在NSCLC耐药性获得中的调控机制尚未见报道.本研究旨在揭示CDC20驱动非小细胞肺癌吉非替尼耐药的分子机制.通过吉非替尼诱导构建耐药细胞株HCC827/GR(IC50 0.05±0.01 μmol/L vs 36.24±6.21 μmol/L)和 PC9/GR(IC50 0.02±0.01 μmol/L vs 25.36±5.57 μmol/L).通过生物信息学技术分析证实,CDC20的转录水平在肺癌样本中呈现表达水平显著上调现象,其异常表达特征与患者总生存期缩短存在明显关联.Western印迹检测证实,耐药细胞HCC827/GR和PC9/GR中CDC20蛋白水平明显高于亲本细胞(HCC827和PC9).为深入探究CDC20在非小细胞肺癌吉非替尼耐药中的作用机制,我们首先通过CRISPR/Cas9技术敲除CDC20,发现该干预可显著恢复耐药细胞对吉非替尼的敏感性(IC5037.08±6.15 μmol/L vs 10.49±1.83 μmol/L,7.23±1.55 μmol/L),并同时促进细胞凋亡和诱导G2/M期阻滞.与之相反,过表达CDC20不仅降低敏感细胞的药物敏感性,还能显著抑制吉非替尼诱导的细胞周期阻滞和凋亡.进一步机制研究表明,CDC20敲除可抑制PI3K/Akt/mTOR通路活化,同时显著上调促凋亡蛋白质截断胱天蛋白酶3和Bax的表达,下调抗凋亡蛋白质Bcl-2的表达.这些结果证实,CDC20通过PI3K/Akt/mTOR信号通路调控非小细胞肺癌吉非替尼耐药,为克服靶向治疗耐药提供了新靶点.