近日,香港理工大學李建華教授團隊通過建立索拉非尼耐藥的HCC(肝細胞癌)患者源性的腫瘤異種移植模型(PDTXs),探究HCC對索拉非尼的獲得性耐藥機制,發現EPHB2激酶在其中起到極其關鍵的作用,該研究確定了一個EPHB2/β-catenin/TCF1的正反饋環,可調節肝癌的腫瘤干性和對索拉非尼的耐藥性,提示靶向該反饋環可能是對抗HCC獲得性耐藥的一種可行的治療策略。
肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是全球常見的惡性腫瘤之一,晚期患者居多且治療效果差、復發率高。2007年索拉非尼獲得FDA批準,成為HCC第一種全身性治療藥物,改善了HCC晚期患者的生存率。然而,由于HCC對索拉非尼的耐藥性,生存率并不是十分樂觀。因此,深入了解HCC對索拉非尼的耐藥機制尤為重要。先前的研究證明,對索拉非尼耐藥的HCC中腫瘤干細胞(CSC)的干細胞特性會增強,靶向介導肝CSCs特性的信號通路可能是逆轉HCC耐藥的一種策略。
首先,研究者通過建立對索拉非尼耐藥的HCC患者源性的腫瘤異種移植模型(PDTXs),確定了研究靶點——耐藥肝癌細胞系中上調最顯著的激酶EPHB2。經測序及定量分析發現,肝臟CSCs標志物在PDTXs中顯著上調,且肝癌組織中EPHB2的表達明顯高于正常及肝纖維化組織,提示EPHB2的致癌性。為研究EPHB2在肝癌中的促腫瘤作用,研究者在免疫活性小鼠中進行內源EPHB2的敲除,發現內源性EPHB2敲除后腫瘤結節的大小和數量顯著減少,且小鼠的存活時間更長。然后研究者進行了EPHB2過表達和敲除,證實EPHB2表達升高促進了成瘤,肝臟CSCs的標志物表達增加,藥物處理效果較差,而敲除EPHB2后得到與上述相反的結果。接著,研究者探尋上下游效應因子,通過一系列體內外實驗,最終確定了一個可以調節腫瘤干性與耐藥性的EPHB2/β-catenin/TCF1正反饋環。
該篇研究之初,研究者證實了EPHB2在索拉非尼耐藥的HCC細胞中表達升高,并有促腫瘤的作用,能促進HCC腫瘤生長,參與調節肝細胞癌的CSC特性和耐藥性。那么,EPHB2的下游效應因子是什么,其發揮作用的機制又是如何?研究者馬上又進行了下一步的探討。
RNA測序分析顯示HCC腫瘤細胞(PLC/PRF/5)中EPHB2表達降低后,Wnt/β-catenin信號通路中60%以上的相關基因發生了顯著改變。為證實這一點,研究者探究了EPHB2突變對β-catenin反式激活活性的影響,發現當EPHB2被抑制時,β-catenin的反式激活活性被抑制且蛋白表達量降低,EPHB2過表達的細胞則相反。此外,免疫沉淀發現,EPHB2能磷酸化SRC激酶,當EPHB2被過表達或抑制時,SRC的磷酸化會發生改變,進而導致AKT/GSK3β/β-catenin信號通路的變化。此外,TCGA分析結果也顯示Wnt/β-catenin信號通路是EPHB2高表達的HCC患者中唯一顯著富集的通路。以上結果共同證實,Wnt/β-catenin是EPHB2的主要信號因子。
已知在結直腸癌中EPHB2是Wnt的靶基因,但具體調節機制尚不清楚。研究者通過體內外實驗激活Wnt/β-catenin通路,發現EPHB2的表達水平均呈現持續上調,推測Wnt/β-catenin在轉錄水平激活了EPHB2的表達,后通過生物信息學的方法預測到EPHB2上游存在一個可能的TCF1(T細胞因子)結合位點,β-catenin可入核與TCF1結合促進EPHB2的轉錄表達,形成一個正反饋回路。
最后,研究者通過敲低EPHB2表達并聯合索拉非尼探究EPHB2體內治療的靶向性。在NRAS/ akt誘導肝癌小鼠模型兩周后,通過靜脈注射rAAV8-shEPHB2(維真生物榮幸提供)抑制EPHB2的表達,并在一周后給予小鼠30mg /kg的索拉非尼治療21天(DMSO作為對照藥物)。通過計算實驗組與對照組小鼠的肝重/體重比,研究者發現rAAV8- shEPHB2聯合索拉非尼對腫瘤生長有明顯的抑制作用,說明降低EPHB2表達并聯合索拉非尼協同治療能有效抑制體內HCC的發生。
綜上所述,該研究證明EPHB2通過TCF1/EPHB2/β-catenin正反饋環來調節腫瘤的干性和耐藥性。靶向EPHB2或與其他靶點聯合治療肝癌可能是一種新的治療策略。
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