嘌呤能受体P2RX4的异常可变剪接降低结直肠癌和胰腺癌对联合治疗的敏感性

Aberrant alternative splicing of purinergic receptor P2RX4 prevents sensitivity towards combinatorial treatment in colorectal and pancreatic cancer

作者信息Christoph Steup, Julian Dosch, Christopher Dietz-Fricke, Sara Khosraviseftejani, Esther Engel, Adalbert F de Valk, Dominic Menger, Patrick Welker, Peter J Wild, Kilian B Kennel, Maja Kantlehner, Paul K Ziegler, Florian R Greten
PMID42231750
期刊J Pathol
发布时间2026-06-03
DOI10.1002/path.70082

实验完整度

研究包含患者样本免疫组化、TCGA数据分析、类器官功能实验、细胞系亚细胞定位及蛋白降解机制验证,多层级证据支持结论。

主要模型

患者来源结肠癌类器官PDTOs(O1-O4) HeLa细胞 HEK293T细胞 激光显微切割的PDAC肿瘤上皮细胞

重点核对

P2RX4蛋白表达采用免疫组化评分,分为无、低、高表达,需核对评分标准 PDTO类器官经5-FU和/或BAY-1797处理,需核对药物浓度和处理时间 P2RX4-SNAP标签融合蛋白在HeLa/HEK293T细胞中表达,需核对转染量和检测时间 PDTO类器官经5-FU和/或BAY-1797处理,需核对药物浓度和处理时间

摘要

近期,我们提出化疗联合P2RX4抑制作为P2RX4表达的上皮肿瘤的一种有前景的新型治疗策略,以预防旁分泌耐药。在此,我们旨在评估确定结直肠癌和胰腺癌患者的P2RX4表达状态是否能够对潜在受益患者进行分层。因此,通过RNA测序和免疫组织化学测定了P2RX4表达水平。在HeLa细胞和患者来源的肿瘤类器官中分析了P2RX4亚型的亚细胞定位。与其RNA表达谱相反,由于可变剪接,P2RX4蛋白水平在人结直肠癌和胰腺癌上皮中表现出差异性调控。结直肠癌患者间的异质性大于胰腺癌。值得注意的是,这些表达差异与患者总生存期无关。替代性P2RX4转录本产生了功能上不同的蛋白亚型,这些亚型在亚细胞定位和总蛋白丰度上有所不同。只有正确剪接的经典P2RX4亚型定位于质膜,并能够介导下游信号传导。相应地,P2RX4抑制联合化疗仅在表达经典P2RX4转录本的患者来源肿瘤类器官中有效。总之,免疫组织化学而非转录组学评估P2RX4表达能够预测联合治疗的敏感性,并有助于识别可能从化疗期间P2RX4抑制中受益的患者。鉴于胰腺癌中观察到的较低异质性,该肿瘤实体可能代表化疗联合P2RX4抑制早期临床评估的有前景的候选。© 2026作者。Journal of Pathology由John Wiley & Sons Ltd代表大不列颠及爱尔兰病理学会出版。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
P2RX4的表达状态是否可以作为结直肠癌和胰腺癌患者对化疗联合P2RX4抑制治疗受益分层的标志物?
核心机制
P2RX4基因的异常可变剪接产生非经典蛋白亚型,这些亚型无法定位于质膜,导致功能性P2RX4蛋白减少,从而使肿瘤对P2RX4抑制联合化疗不敏感。
主要证据
RNA测序显示P2RX4基因表达在所有CRC和PDAC样本中均可检测,但免疫组化显示蛋白表达存在显著差异;SNAP标签融合蛋白和类器官实验证实在经典亚型中膜定位和信号传导,且只有经典亚型中对BAY-1797联合5-FU治疗反应增强。
研究意义
免疫组化评估P2RX4蛋白表达可预测联合治疗敏感性,PDAC因表达异质性低可能是未来临床评估化疗联合P2RX4抑制的有前景的肿瘤实体。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

P2RX4表达分析

评估P2RX4在结直肠癌和胰腺癌中的表达差异及与生存的关系

利用TCGA RNA测序数据比较CRC和PDAC中P2RX4基因表达,并通过免疫组化分析组织芯片中P2RX4蛋白表达,进行生存分析

2

P2RX4转录本剪接分析

探究P2RX4基因的替代剪接是否导致转录组和蛋白表达差异

对患者来源的CRC类器官和激光显微切割的PDAC上皮细胞进行RNA测序,分析P2RX4转录本异构体表达

3

P2RX4亚型定位和稳定性研究

验证不同P2RX4蛋白亚型的亚细胞定位和蛋白稳定性差异

构建P2RX4-SNAP标签融合蛋白并在HeLa细胞和HEK293T细胞中表达,通过免疫荧光和免疫印迹分析亚细胞定位和蛋白丰度,并用MG-132和巴弗洛霉素A1处理

4

类器官药物治疗试验

验证经典P2RX4表达对联合治疗反应的影响

用5-FU、BAY-1797或两者联合处理表达经典或非经典P2RX4的CRC类器官系O1-O4,评估类器官再植能力

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗P2RX4抗体Thermo Fisher ScientificPA5-93144
Dako Omnis平台Agilent--
DAPIThermo Fisher ScientificP36931
BAY-1797----
5-氟尿嘧啶----
MG-132----
巴弗洛霉素A1----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
P2RX4免疫组化
P2RX4抗体(PA5-93144)的稀释度、孵育时间、抗原修复条件(EnVision FLEX低pH)
阅读提示:Materials and methods: P2X4 immunohistochemistry
类器官药物处理
5-FU和BAY-1797的浓度、处理时间、再植能力评估时间(14天)
阅读提示:Results: Canonical P2RX4 expression predicts therapy response... and Figure 5C,D legends
SNAP-tag融合蛋白实验
质粒构建、转染量、检测时间、MG-132和Bafilomycin A1的处理浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Whole-mount human organoid immunofluorescence; Results: Isoform-specific P2X4-SNAP-tag... and Figure 4C,D legends
RNA测序数据分析
参考基因组版本、比对软件和参数、归一化方法、差异表达阈值
阅读提示:Materials and methods: Analysis of publicly available datasets; Transcript quantification