Les inhibiteurs de KRAS disponibles en clinique ciblent principalement le G12C, qui est rare dans la PDAC et acquiert souvent une résistance. KRAS oncogène inactive RB1 via CDK4/6, alors que la mutation RB1 est rare. Ainsi, l’inhibition de CDK4/6 offre une stratégie indirecte pour contrer les tumeurs malignes provoquées par KRAS sans ciblage direct de KRAS.
Pratiquement tous les adénocarcinomes canalaires pancréatiques (PDAC) sont initiés par l'activation de mutations dans l'oncogène KRAS, qui se présentent sous plusieurs formes alléliques distinctes. Bien que des efforts considérables aient conduit au développement d’inhibiteurs ciblant des protéines KRAS mutantes spécifiques, les seuls agents actuellement approuvés pour une utilisation clinique ciblent sélectivement la variante KRASG12C. Cependant, les mutations KRASG12C sont extrêmement rares dans le cancer du pancréas.
De plus, chez les patients atteints d'un cancer du pancréas mutant KRASG12C, le traitement par les inhibiteurs de KRASG12C n'a montré qu'un bénéfice clinique modeste, comparable à celui des schémas chimiothérapeutiques conventionnels, et même dans les cas de réponse objective initiale, une résistance acquise apparaît presque invariablement dans un laps de temps limité.
Plus largement, l’inhibition pharmacologique directe des oncogènes conducteurs précipite fréquemment le développement rapide d’une résistance thérapeutique durable. Ces observations soulignent un besoin critique non satisfait de stratégies thérapeutiques qui contournent le ciblage direct des protéines mutantes conductrices tout en obtenant une efficacité antitumorale comparable à celle de leur inhibition directe.
Zhang et coll. a abordé la manière de guérir les patients PDAC en évitant l'inhibition directe de KRAS (Zhang et autres., Mort cellulaire et différenciation publié en ligne le 18 décembre 2025).
KRAS mutant activé de manière constitutive entraîne la régulation positive de la transcription du gène de la cycline D1 (CCND1), principalement par l'activation séquentielle de la cascade de signalisation RAF – MEK – ERK. La cycline D1 forme un complexe actif avec la kinase 4 ou 6 dépendante de la cycline (CDK4/6), qui phosphoryle plusieurs protéines substrats. Parmi ces substrats, le suppresseur de tumeur RB1 est le plus critique.
RB1 s'associe aux membres de la famille de facteurs de transcription E2F pour freiner la progression du cycle cellulaire. La monophosphorylation initiale de RB1 par le complexe cycline D1 – CDK4/6 sur l'un de ses quatorze sites de phosphorylation autorise ensuite une phosphorylation ultérieure des sites restants par les complexes cycline E – CDK2, entraînant une inactivation fonctionnelle de RB1 et la libération de l'entrée du cycle cellulaire induite par E2F. Ainsi, l’activation aberrante de KRAS supprime puissamment la fonction suppressive de tumeur de RB1.
Ce concept a été inspiré à l'origine par des études fondamentales en Caenorhabditis elegans par Horvitz et ses collègues, qui ont reçu le prix Nobel. Les preuves biochimiques et génétiques ont été fournies par Ewen et ses collègues.
KRAS nouvellement synthétisé réside initialement dans le cytosol et est incapable de signaler dans cet état. Grâce à l'isoprénylation, une modification post-traductionnelle, KRAS est acheminé vers l'appareil de Golgi, où il devient compétent pour l'activation.
L'activation de RB1 supprime ce processus d'isoprénylation, inhibant ainsi l'activation de KRAS. Ainsi, KRAS activé supprime la fonction RB1, tandis que RB1 activé, à son tour, restreint la signalisation KRAS, établissant ainsi un circuit inhibiteur réciproque. Cet antagonisme mutuel a été rapporté précédemment par Takahashi et coll. (Génétique naturelle 38, 113-128, 2006 ; Cellule cancéreuse 15, 255-269, 2009).
La relation d'inhibition réciproque entre RB1 et KRAS prédit que, dans le cancer, l'inactivation de RB1 ou l'activation de la mutation de KRAS seule pourrait suffire à déclencher la tumorigenèse. Conformément à cette notion, dans le cancer du pancréas, où les mutations activatrices de KRAS sont extrêmement répandues, l'inactivation génétique de RB1 est extrêmement rare.
Cela implique que dans presque tous les cancers du pancréas, RB1 reste de type sauvage et fonctionnellement intact, offrant ainsi une opportunité thérapeutique substantielle pour améliorer l'activité de RB1. Il est important de noter qu’une telle activation de RB1 devrait non seulement restaurer le contrôle du cycle cellulaire, mais également supprimer indirectement la signalisation oncogène KRAS.
Dans ce contexte, nous nous sommes concentrés sur les inhibiteurs de CDK4/6, qui sont cliniquement approuvés pour le traitement du cancer du sein avancé à récepteurs hormonaux positifs et HER2 négatif. Ces agents inhibent l'activité kinase de CDK4/6, qui forme un complexe avec la cycline D1 pour médier la monophosphorylation de RB1, prolongeant ainsi l'état actif hypophosphorylé de RB1. L’activation soutenue de RB1 impose un stress cellulaire important et peut finalement déclencher la mort cellulaire. Nous avons donc initialement évalué les effets de l'inhibition de CDK4/6 en monothérapie dans le cancer du pancréas.
Bien que les inhibiteurs de CDK4/6 aient induit efficacement la sénescence cellulaire, ils n’ont pas réussi à provoquer la mort cellulaire dans une mesure suffisante pour obtenir un bénéfice thérapeutique. Dans le cancer du sein, les inhibiteurs de CDK4/6 sont invariablement administrés en association avec des agents qui suppriment la signalisation des récepteurs des œstrogènes. Par analogie, ces observations suggèrent qu’un traitement efficace du cancer du pancréas avec des inhibiteurs de CDK4/6 nécessiterait également une association avec un agent thérapeutique supplémentaire.
L'équipe de recherche dirigée par Takahashi a établi un système inductible qui permet l'expression temporellement contrôlée d'un mutant RB1 constitutivement actif, imitant ainsi fonctionnellement les effets de l'inhibition de CDK4/6. À l’aide de cette plateforme, nous avons recherché des composés capables de tuer sélectivement les cellules cancéreuses du pancréas lors de l’activation de RB1 et identifié les inhibiteurs d’ERK comme candidats puissants.
Comme prévu, le traitement des cellules cancéreuses du pancréas avec des inhibiteurs de CDK4/6 a supprimé l'activité du KRAS mutant. Étant donné qu’ERK se situe en aval de la signalisation KRAS, son activité devrait diminuer en conséquence. De manière inattendue, cependant, l’activité de ERK a augmenté progressivement au fil du temps après l’inhibition de CDK4/6.
Cette réactivation paradoxale de l'ERK a fourni une justification mécaniste de l'efficacité des inhibiteurs de l'ERK dans ce contexte et nous a incité à étudier en profondeur le mécanisme sous-jacent. Il est important de noter que cette élévation soutenue de l’activité de ERK a atténué les effets antitumoraux des inhibiteurs de CDK4/6, limitant ainsi leur efficacité thérapeutique.
En traçant les voies de signalisation activant ERK en amont, nous avons d'abord découvert que l'activation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), le récepteur du ligand prolifératif EGF, était rapidement améliorée immédiatement après le traitement avec des inhibiteurs de CDK4/6. Nous avons ensuite examiné l'expression de ligands stimulant l'EGFR et observé une régulation positive marquée d'un sous-ensemble de ligands de l'EGFR connus pour être induits au cours de la sénescence cellulaire.
Conformément à cette découverte, les milieux conditionnés collectés à partir de cellules exprimant un mutant RB1 constitutivement actif qui phénocopie le traitement par un inhibiteur de CDK4/6 contenaient des taux nettement élevés de ligands de l'EGFR.
Ce phénomène est caractéristique du phénotype sécrétoire associé à la sénescence (SASP), dans lequel les cellules sénescentes sécrètent un large éventail de facteurs solubles qui exercent des effets autocrines et paracrines sur les cellules sénescentes et voisines. Nos données indiquent que l'inhibition de CDK4/6 favorise la production de ligands EGFR dépendante de SASP, conduisant à l'activation de la signalisation EGFR et ERK en aval, probablement par le biais d'un mécanisme indépendant du RAS. Cette cascade de signalisation améliore ensuite les voies favorables à la survie, notamment la signalisation BCL2 et NF-kB.
Collectivement, ces résultats suggèrent que les cellules cancéreuses du pancréas acquièrent une résistance à la mort cellulaire induite par les inhibiteurs de CDK4/6 grâce à l'activation de la signalisation EGFR médiée par SASP et à ses voies de survie en aval.
Comment, alors, traiter efficacement le cancer du pancréas à la lumière de ces découvertes ? Bien qu'aucun inhibiteur d'ERK ne soit actuellement approuvé pour une utilisation clinique de routine, une large gamme d'agents ciblant l'EGFR sont déjà disponibles et couverts par l'assurance maladie. Sur la base de cette justification, nous avons évalué des thérapies combinées comprenant des inhibiteurs de CDK4/6 ainsi que soit l'inhibiteur de la tyrosine kinase de l'EGFR, le géfitinib, soit l'anticorps monoclonal anti-EGFR, le cetuximab.
De manière frappante, ces traitements combinés ont démontré une efficacité thérapeutique robuste non seulement in vitro mais également in vivo, à la fois chez des souris immunodéficientes portant des xénogreffes de cancer du pancréas humain et dans des modèles de souris génétiquement modifiées développant spontanément un cancer du pancréas. Ces résultats indiquent que le blocage pharmacologique de l'EGFR surmonte efficacement les mécanismes de résistance induits par les inhibiteurs de CDK4/6 et constitue une stratégie thérapeutique prometteuse et immédiatement traduisible pour le cancer du pancréas.
De plus, en examinant attentivement la trajectoire cellulaire menant à la mort cellulaire au cours d’un traitement combiné, nous avons constaté que les PDAC subissaient initialement une sénescence cellulaire dépendante des inhibiteurs de CDK4/6. Notamment, l’inhibition de l’EGFR dans ces cellules sénescentes déclenche par la suite la mort cellulaire. L'élimination sélective des cellules sénescentes par une telle approche est appelée sénolyse.
Il est important de noter que cet effet n’a pas été observé lorsque l’inhibition de l’EGFR a précédé le traitement par un inhibiteur de CDK4/6. Sur la base de ces résultats, nous prédisons qu'en milieu clinique, il est peu probable que l'administration d'inhibiteurs de l'EGFR ou d'anticorps anti-EGFR avant l'inhibition de CDK4/6 confère un bénéfice thérapeutique. Au lieu de cela, nos données soulignent l’importance cruciale du séquençage du traitement, le blocage de l’EGFR exerçant des effets sénolytiques spécifiquement sur les cellules cancéreuses sénescentes du pancréas induites par les inhibiteurs de CDK4/6.
Une préoccupation majeure associée à cette thérapie combinée était la possibilité qu'un traitement par un inhibiteur de CDK4/6 puisse induire une sénescence cellulaire dans les tissus normaux, rendant ainsi les cellules non malignes sensibles à la mort cellulaire induite par l'inhibition de l'EGFR. Pour résoudre ce problème, nous avons administré des inhibiteurs de CDK4/6 à un modèle de souris rapporteur qui permet le suivi in vivo de l'activité du gène codant pour p16, une protéine dont l'expression est fréquemment régulée positivement au cours de la sénescence cellulaire.
Notamment, nous n’avons pas observé d’augmentation de l’expression de p16 dans les tissus normaux après un traitement par un inhibiteur de CDK4/6. Ces résultats suggèrent que, dans les conditions testées, l'inhibition de CDK4/6 n'induit pas de sénescence détectable dans les cellules normales, ce qui conforte une fenêtre thérapeutique favorable pour la stratégie d'association proposée.
Les inhibiteurs de la tyrosine kinase de l'EGFR sont généralement administrés exclusivement aux patients dont les tumeurs hébergent des mutations activatrices du gène EGFR et sont donc rarement utilisés chez les patients atteints de cancers de type sauvage de l'EGFR. En revanche, les anticorps monoclonaux anti-EGFR peuvent être administrés quel que soit le statut mutationnel de l’EGFR. Sur la base de cette distinction, nous proposons une stratégie thérapeutique associant des inhibiteurs de CDK4/6 à des anticorps anti-EGFR.
Bien que les inhibiteurs de CDK4/6 aient été évalués dans des essais cliniques sur plusieurs types de cancer, leur efficacité en monothérapie a généralement été limitée. Dans cette étude, cependant, nous fournissons des informations mécanistiques et une preuve de concept (POC) démontrant qu'une thérapie combinée rationnelle peut nettement améliorer leur activité antitumorale. Il est important de noter que ces résultats ne se limitent pas au cancer du pancréas, mais pourraient étendre l’applicabilité clinique des inhibiteurs de CDK4/6 à un spectre plus large de tumeurs malignes réfractaires.
Étant donné que cette stratégie repose sur la combinaison d’agents existants et cliniquement approuvés, nous prévoyons qu’elle facilitera une traduction rapide en essais cliniques initiés par les chercheurs.
