阿帕替尼通过抑制EGFR/JNK/ERK信号通路调节索拉非尼耐药肝细胞癌

Apatinib modulates sorafenib-resistant hepatocellular carcinoma through inhibiting the EGFR/JNK/ERK signaling pathway.

作者信息Dexue Fan, Wei Su, Zhaowen Bi, Xinxing Wang, Xianwen Xu, Mingze Ma, Lichao Zhu, Zhenhai Zhang, Junlin Gao
PMID40486881
期刊Oncol Res
发布时间2025-05-29
DOI10.32604/or.2025.060407

实验完整度

包含体外细胞实验与体内动物模型等至少两个独立证据层级,并通过特异性抑制剂进行功能与机制验证。

主要模型

HepG2细胞 HepG2/Sorafenib细胞 Balb/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

索拉非尼耐药HepG2细胞建立:逐步递增索拉非尼浓度至8 μM 阿帕替尼处理浓度:0、0.5、1、2、4 μM,处理24小时 JNK抑制剂SP600125(20 μM)和ERK抑制剂PD98059(10 μM)处理24小时 体内实验分组:HepG2/sorafenib(对照组)、阿帕替尼、阿帕替尼+SP600125、阿帕替尼+PD98059,每组4只小鼠 阿帕替尼给药剂量:150 mg/kg,每日一次口服灌胃

摘要

目的:据报道,阿帕替尼是索拉非尼耐药肝细胞癌(HCC)患者的一种有前景的治疗方法。然而,其潜在机制仍不明确。本研究旨在体外和体内探讨阿帕替尼在索拉非尼耐药HCC中的疗效及其潜在机制。方法:在观察HepG2和HepG2/Sorafenib细胞的上皮间质转化(EMT)变化后,我们用不同浓度的阿帕替尼处理它们,以评估其对索拉非尼耐药HCC的影响。随后,引入c-Jun N末端激酶(JNK,SP600125)和细胞外信号调节激酶(ERK,PD98059)的特异性抑制剂,以研究阿帕替尼是否通过调节表皮生长因子受体(EGFR)/JNK/ERK信号通路在体外和体内影响索拉非尼耐药HCC。通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、集落形成、Transwell和免疫荧光试验评估生物学行为变化。同时,进行Western blot分析以阐明与EMT和EGFR/JNK/ERK信号通路相关的蛋白表达。结果:HepG2/Sorafenib细胞对索拉非尼的耐药性比HepG2细胞更强,并且索拉非尼耐药HCC以EMT变化为特征。阿帕替尼对HepG2/Sorafenib细胞的生物学行为呈浓度依赖性抑制,对HepG2细胞影响较小。此外,阿帕替尼对耐药细胞中EMT相关蛋白表达的影响与对索拉非尼敏感细胞相似。此外,在阿帕替尼处理组中,与EGFR/JNK/ERK通路相关的蛋白表达呈剂量依赖性降低。值得注意的是,SP600125和PD98059有助于阿帕替尼在索拉非尼耐药HCC中抑制EMT和EGFR/JNK/ERK通路相关蛋白。结论:阿帕替尼可能通过抑制EMT和EGFR/JNK/ERK通路来阻碍索拉非尼耐药HCC的进展。

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
阿帕替尼对索拉非尼耐药肝细胞癌是否具有抑制作用及其潜在机制是什么?
核心机制
阿帕替尼通过抑制EMT和EGFR/JNK/ERK信号通路来阻碍索拉非尼耐药HCC的进展。
主要证据
体外实验显示阿帕替尼浓度依赖性抑制HepG2/Sorafenib细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭,并降低EMT及EGFR/JNK/ERK通路相关蛋白表达;体内实验证实阿帕替尼抑制肿瘤生长并降低相关蛋白表达。
研究意义
为理解HCC中索拉非尼耐药过程提供见解,并揭示阿帕替尼在索拉非尼耐药HCC中的作用机制,为探索治疗策略提供新视角。

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

建立索拉非尼耐药HepG2细胞模型

建立索拉非尼耐药细胞模型,以研究耐药机制。

通过逐步递增索拉非尼浓度(从1 μM开始,每两周增加1 μM,直至细胞耐受8 μM)建立HepG2/Sorafenib细胞,并维持培养于含8 μM索拉非尼的培养基中。

2

验证耐药细胞EMT变化

比较索拉非尼耐药与敏感细胞的EMT相关蛋白表达及微管结构变化。

通过Western blot检测EMT相关蛋白(β-Tubulin III、N-cadherin、Vimentin、keratin)表达,通过免疫荧光观察微管结构,并通过Transwell实验检测迁移和侵袭能力。

3

评估阿帕替尼对耐药细胞生物学行为的影响

探究阿帕替尼对索拉非尼耐药细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

用不同浓度(0、0.5、1、2、4 μM)阿帕替尼处理HepG2和HepG2/Sorafenib细胞24小时,通过CCK-8、集落形成和Transwell实验检测细胞活力、增殖、迁移和侵袭。

4

检测阿帕替尼对EMT和EGFR/JNK/ERK通路蛋白的影响

探究阿帕替尼对EMT相关蛋白和EGFR/JNK/ERK通路蛋白表达的影响。

使用Western blot检测不同浓度阿帕替尼处理后EMT相关蛋白(β-Tubulin III、N-cadherin、Vimentin、keratin)和EGFR/JNK/ERK通路蛋白(p-EGFR、p-JNK、p-ERK、EGFR、JNK、ERK)的表达。

5

使用通路抑制剂验证机制

验证阿帕替尼是否通过EGFR/JNK/ERK通路发挥作用。

在阿帕替尼处理的基础上,加入JNK抑制剂SP600125(20 μM)或ERK抑制剂PD98059(10 μM)处理24小时,通过Western blot和Transwell实验检测蛋白表达及迁移侵袭能力变化。

6

体内实验验证阿帕替尼效果

在体内验证阿帕替尼对索拉非尼耐药肿瘤生长的抑制作用及机制。

将HepG2/Sorafenib细胞皮下注射到裸鼠,7天后分组给药:对照组、阿帕替尼组(150 mg/kg,每日口服)、阿帕替尼+SP600125组(SP600125 10 mg/kg,每3天注射)、阿帕替尼+PD98059组(PD98059 10 mg/kg,每3天注射),治疗约4周后处死,检测肿瘤体积、重量,并通过Western blot检测肿瘤组织中相关蛋白表达。

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。

验证分子表达变化
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基ProcellPM150250
胎牛血清GIBCO10099141
青霉素/链霉素MeiluneMA0110
索拉非尼MCEHY-10201
SP600125Beyotime--
PD98059Beyotime--
CCK-8溶液ServicebioG4103
酶标仪Thermo Fishermultiskan sky
TritonX-100SolarbioT8200
牛血清白蛋白ServicebioG5001
抗β-微管蛋白抗体PTG10068-1-AP
二抗PTGRGAR004
荧光显微镜NikonEclipse C1
结晶紫染色液Sangon BiotechCB0331
倒置显微镜OlympusCKX53
Transwell试剂盒Corning3422
Matrigel基质胶CorningBD Biocoat 354234
结晶紫SangonCB0331
RIPA裂解液BosterAR0102
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012
PVDF膜MilliporeIPVH00010
抗β-Tubulin III抗体AbcamAb52623
抗角蛋白抗体AbcamAb8068
抗N-钙黏蛋白抗体AbcamAb52623
抗波形蛋白抗体AbcamAb52623
抗p-EGFR抗体AbcamAb32430
抗p-JNK抗体CST9255
抗p-ERK抗体CST4370
抗EGFR抗体AbcamAb52894
抗JNK抗体CST9252
抗ERK抗体CST4695
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
HRP标记的二抗ZSGB-BioZB-2305/ZB-2301
Image Lab软件Bio-Rad--
Balb/c裸鼠Charles River--

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
细胞培养与耐药细胞建立
细胞系来源(HepG2来自ATCC);耐药细胞建立过程中索拉非尼浓度递增方案
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines, Establishment of sorafenib-resistant HepG2 cells
细胞药物处理
阿帕替尼浓度(0、0.5、1、2、4 μM)及处理时间(24 h);SP600125浓度(20 μM)和PD98059浓度(10 μM)及处理时间(24 h)
阅读提示:Materials and Methods: Cell treatment
CCK-8实验
细胞接种密度(5×10^4 cells/well);处理浓度、时间;CCK-8孵育时间(4 h);检测波长(450 nm)
阅读提示:Materials and Methods: CCK-8 assay; Figure 3 legend
集落形成实验
细胞接种密度(1×10^3 cells/well);培养时间(约两周);固定和染色液浓度、时间
阅读提示:Materials and Methods: Colony formation; Figure 3 legend
Transwell实验
细胞密度(1.2×10^5 cells/well);下室FBS浓度(30%);迁移/侵袭时间(48 h);Matrigel铺胶条件
阅读提示:Materials and Methods: Transwell assay; Figure 4 legend
Western blot
抗体种类、稀释比例(具体见原文);内参GAPDH;SDS-PAGE电压(80 V)
阅读提示:Materials and Methods: Western blot; Figure legends 2, 5, 6, 8, 9
动物实验
小鼠品系、周龄、性别(4周龄雌性Balb/c裸鼠);接种细胞数(1×10^6);分组和每组动物数(n=4);阿帕替尼剂量(150 mg/kg,每日一次)和给药方式(口服灌胃);SP600125/PD98059剂量(10 mg/kg,每3天)和给药方式(注射);治疗周期(约4周);肿瘤体积计算公式
阅读提示:Materials and Methods: In vivo experiments; Figure 9 legend
统计方法
统计检验方法(t检验);显著性水平(p < 0.05);数据表示(mean ± SD);实验重复次数(所有实验重复三次)
阅读提示:Materials and Methods: Statistical methods