益智仁中的喇叭茶醇通过降低肝细胞癌中PD-L1表达增强抗PD-1药物的联合药理作用

Globulol from Alpinia oxyphylla Miq. Enhances the pharmacological effects of anti-PD-1 drugs in combination by reducing PD-L1 expression in hepatocellular carcinoma.

作者信息Zhe Wang, Yinghong Zhong, Jicheng Hu, Peishi Xie, Yuan Zhao, Cunzhen Jiang, Lu Lu, Mingyan Zhou, Jian Xu
PMID41800083
发布时间2026-02-17
DOI10.3389/fphar.2026.1728692

实验完整度

包含CCK8、EdU、流式细胞术、3D肿瘤球、共培养、RNA-seq、qRT-PCR、Western blot、分子对接等体外实验,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

Huh1细胞 Huh7细胞 LX-2细胞 人原代CD8+T细胞

重点核对

Huh1和Huh7细胞系,经STR鉴定无交叉污染 Globulol浓度梯度(0-320μM,IC50约136.6μM和141.5μM) 共培养体系中Globulol浓度(80μM)和TIS浓度(57.14mg/L) CD8+T细胞预激活条件(ImmunoCult CD3/CD28/CD2激活剂和IL-2,48小时) PAK4敲低和过表达模型用于机制验证

摘要

Introduction: Globulol is a terpenoid metabolite isolated from Alpinia oxyphylla Miq. Previous studies have demonstrated that terpenoid metabolites exhibit anti-inflammatory, antioxidant, and antitumor activities. However, the exact mechanisms by which Globulol impacts HCC remain obscure.Materials and Methods: The influence of Globulol on HCC cell lines was assessed in vitro employing the CCK8, EdU cell proliferation assays, a three-dimensional tumor spheroid model, and flow cytometry. The combination effects of Globulol and anti-PD-1 was explored in an HCC and CD8+T cell co-culture model. The molecular pathways influenced by Globulol in HCC were delineated through transcriptomic sequencing, molecular docking, bioinformatics approach, cell transfection, quantitative reverse transcription-PCR, and Western blot analysis.Results: Globulol notably decreased the viability of Huh1/Huh7 cells in a concentration-dependent manner. It was found to prompt the secretion of the chemokine CCL4 by tumor cells, enhancing the infiltration of cytotoxic CD8+T cells into the HCC microenvironment. Further research has indicated that globulol inhibits PD-L1 expression by targeting the PAK4-pAKT-STAT3 axis, improves the immunosuppressive microenvironment of HCC, and enhances the pharmacological effects in combination with Tislelizumab.Conclusion: These results suggest that Globulol can promote a microenvironment permissive to PD-1 blockade, thereby exerting anti-HCC activity. Hence, the combination of Globulol and PD-1 blockade may be a promising strategy for HCC treatment.

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
Globulol是否通过调节肿瘤微环境和PD-L1表达来增强抗PD-1药物在肝细胞癌中的疗效,其具体机制是什么?
核心机制
Globulol通过靶向PAK4-pAKT-STAT3轴抑制PD-L1表达,减轻免疫抑制,促进CD8+T细胞浸润和杀伤功能。
主要证据
体外HCC细胞系(Huh1、Huh7)和平滑肌细胞系(LX-2)的实验显示,Globulol抑制细胞活力、增殖、迁移和周期,诱导凋亡;3D肿瘤球共培养和转孔实验显示其促进CD8+T细胞趋化和杀伤;Western blot验证PAK4-pAKT-STAT3通路蛋白下调;分子对接显示与PAK4结合。
研究意义
研究提示Globulol与PD-1阻断联合可能成为HCC治疗的有潜力的策略,为未来临床应用提供科学依据。

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

细胞活力与增殖抑制实验

评估Globulol对HCC细胞活力、增殖的影响

使用CCK8和EdU实验检测不同浓度Globulol处理Huh1、Huh7和LX-2细胞24小时后细胞活力和增殖变化。

2

细胞凋亡与周期分析

探究Globulol对HCC细胞凋亡和细胞周期的影响

流式细胞术检测Annexin V-FITC/PI染色细胞凋亡和PI染色细胞周期。

3

3D肿瘤球模型检测迁移和活力

模拟体内实体瘤环境,评估Globulol对迁移和细胞存活的作用

使用Biomimetic Matrix Gel构建3D肿瘤球,进行迁移实验和活/死细胞染色。

4

CD8+T细胞趋化实验

研究Globulol处理的HCC细胞是否促进CD8+T细胞迁移

Transwell共培养实验,将预激活的CD8+T细胞与Globulol或TIS处理的HCC细胞共培养,检测迁移细胞数。

5

3D肿瘤球共培养模型

评估Globulol与TIS联合对CD8+T细胞杀伤HCC肿瘤球的影响

将Huh7 3D肿瘤球与CD8+T细胞共培养,处理不同药物组合,观察结构变化和LDH释放。

6

CD8+T细胞功能检测

检测Globulol和TIS对CD8+T细胞增殖、细胞因子和免疫检查点表达的影响

流式细胞术检测CFDA-SE标记的CD8+T细胞增殖;qRT-PCR检测TNF-α、IFN-γ、PD-1、TIM-3表达。

7

机制研究:PAK4-pAKT-STAT3通路验证

验证Globulol是否通过PAK4-pAKT-STAT3通路抑制PD-L1表达

Western blot检测通路蛋白表达;构建PAK4过表达和敲低细胞模型,联合PAK4抑制剂处理,观察蛋白变化。

8

临床样本和数据库分析

评估PAK4在HCC中的表达及其临床预后价值

利用免疫组化数据、生物信息学分析(TIMER、HPA数据库)评估PAK4表达与生存期、免疫浸润的关系。

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
喇叭茶醇Yuanye Biotechnology489-41-8
替雷利珠单抗BeiGene, Ltd.--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
RPMI-1640培养基Gibco--
CCK-8试剂ApexbioK1018
EdU细胞增殖试剂盒Beyotime BiotechnologyC0075S
细胞周期分析试剂盒Beyotime BiotechnologyC1052
CFDA-SE细胞增殖检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0051
LDH检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0016
凋亡检测试剂盒Beyotime Biotechnology40302ES50
人CD8+T细胞阳性分选试剂盒Beyotime Biotechnology071A103.11
ImmunoCult™ CD3/CD28/CD2 T细胞激活剂STEMCELL Technologies--
仿生基质胶(用于3D细胞培养,CulX I)Cytoport Biotech--
抗PAK4抗体Abcamab314765
抗AKT抗体Proteintech60203-2-Ig
抗磷酸化AKT抗体Proteintech80455-1-RR
抗STAT3抗体Abcamab68153
抗磷酸化STAT3抗体Abcamab76315
抗PD-L1抗体Proteintech28076-1-AP
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
PEI 40K转染试剂Servicebio--
Eastep®超级总RNA提取试剂盒文中未明确说明--
Hifair 1/3第一链cDNA合成预混液文中未明确说明--
SYBR Green文中未明确说明--
PF-03758309Beyotime Biotechnology--
天能成像仪Tanon--
ImageJ软件----
GraphPad Prism 8----
Illumina HiSeq平台Illumina--

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
Huh1、Huh7、LX-2细胞系来源及培养条件(DMEM高糖培养基,10% FBS,100mg/mL双抗);人CD8+T细胞培养条件(RPMI-1640,10% FBS,100mg/mL双抗),预激活条件(CD3/CD28/CD2激活剂和IL-2,48小时)
阅读提示:Methods 2.2 Cell lines and culture conditions
药物处理
Globulol纯度≥98%,溶解溶剂文中未明确说明;处理浓度范围0-320μM,处理时间24小时;TIS浓度57.14mg/L
阅读提示:Methods 2.1 Antibodies and reagents, 2.3 Cell viability assay
细胞活力与增殖
CCK8实验细胞接种密度3000个/孔,处理24小时,检测波长450nm;EdU实验处理时间2小时
阅读提示:Methods 2.3 Cell viability assay, 2.4 EdU assays
细胞凋亡与周期
凋亡染色用Annexin V-FITC和PI,孵育10-15分钟;周期检测用PI染色,80%乙醇固定,37°C孵育30分钟
阅读提示:Methods 2.5 Flow cytometry (FC)
3D肿瘤球模型
基质胶用量40μL,细胞悬液50μL,培养6天;迁移实验处理12小时,活力检测处理24小时
阅读提示:Methods 2.6 Viability assay for live/dead cells, 2.7 3D migration assay
共培养模型
Transwell上室接种1×10^5 CD8+T细胞,下室HCC细胞约4000个/孔(比例25:1),共培养24小时;3D共培养模型CD8+T细胞密度1×10^4,共培养24小时
阅读提示:Methods 2.8 Co-culture transwell model, 2.9 3D co-culture model
分子机制验证
PAK4过表达和敲低质粒转染使用PEI 40K;PAK4抑制剂PF-3758309浓度和孵育时间文中未明确说明;Western blot蛋白分离和检测条件
阅读提示:Methods 2.12 Cell transfection, 2.15 Western blot (WB) analysis
生物信息学分析
RNA-seq数据分析标准(|log2FC|≥1,P≤0.05);分子对接软件版本和参数(pyrx vina-2.0模块),Globulol CAS号489-41-8
阅读提示:Methods 2.11 RNA-seq and data analysis, 2.14 Molecular docking