一种新型激酶抑制剂瑞戈非尼阻断EGFR依赖性信号通路抑制人三阴性乳腺癌的肿瘤转移。

A novel kinase inhibitor, Regorafenib, blocks EGFR-dependent signaling to repress tumour metastasis in human triple-negative breast cancers.

作者信息Ludong Zhao, Chunxin Wang, Yanzhi Wang, Meijing Liu, Hongyu Du, Xiaohui Chu, Wenqiang Yang, Wei Zhao, Guan Wang, Bo Zhang, Yue Zhang, Yajing Meng, Hongdan Li, Pushuai Wen, Ying Liu
PMID41853248
发布时间2026-03-03
DOI10.3389/fcell.2026.1714597

实验完整度

包含临床样本分析、体外细胞功能实验、体内动物模型验证及转录组学分析,并通过药理学抑制与基因敲低双重验证机制。

主要模型

人三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-468和MDA-MB-231 人乳腺癌细胞系MCF-7、JIMT-1、SK-BR-3 MDA-MB-231尾静脉注射肺转移小鼠模型 MMTV-PyMT自发乳腺癌肺转移小鼠模型

重点核对

EGFR抑制剂瑞戈非尼(1 μM)处理浓度 EGF刺激浓度100 ng/mL及刺激时间5分钟 MDA-MB-231细胞尾静脉注射剂量5×10^5细胞/200 μL/只 瑞戈非尼给药方案:10 mg/kg灌胃,隔日一次,持续8周 MMTV-PyMT小鼠模型:4周瑞戈非尼治疗

摘要

Introduction: Triple-negative breast cancer (TNBC), the most aggressive subtype, poses a significant challenge as approved targeted therapies are lacking. The epidermal growth factor receptor (EGFR) is highly expressed in over 50% of TNBC cases and is implicated as a key driver in TNBC progression. Regorafenib, a small-molecule inhibitor of multiple receptor tyrosine kinases, is utilized as a second-line treatment for metastatic tumors.Methods: Bioinformatics analysis and clinical analysis of 14 breast cancer cases revealed the EGFR expression and activation in tumor tissues. Functional validation through in vitro and in vivo models demonstrated EGFR's oncogenic role and Regorofenib's inhibitory effect. Mechanistically, multi-molecular biology methods and transcriptomics analysis identified EGFR-associated pathway driving TNBC lung metastasis.Results: In this study, we demonstrate that Regorafenib, acting as an inhibitor of EGFR, exhibits potent anti-metastatic effects both in vitro in TNBC cell lines expressing EGFR and in vivo in mouse models of TNBC lung metastasis. Mechanistically, Regorafenib-mediated EGFR inhibition suppresses signaling in the Src-JNK/p38-YAP1 pathway, decreases STAT3 and NF-κB activation, thereby impeding epithelial-to-mesenchymal transition and metastasis.Discussion: Our discovery of Regorafenib as a novel inhibitor of EGFR activation provides valuable insights for TNBC-specific anti-EGFR therapies targeting metastasis.

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
瑞戈非尼能否通过抑制EGFR依赖性信号通路来抑制三阴性乳腺癌的转移,其作用机制是什么?
核心机制
瑞戈非尼通过抑制EGFR的激活,下调Src-JNK/p38信号通路,减少STAT3和NF-κB的磷酸化,并增加YAP1的磷酸化,从而抑制上皮-间质转化和肿瘤转移。
主要证据
体外细胞实验表明瑞戈非尼抑制EGFR激活及其下游信号通路,抑制细胞迁移和侵袭;体内小鼠模型(尾静脉注射和MMTV-PyMT)显示瑞戈非尼减少肺转移结节并延长生存期;转录组测序和相关分析支持上述机制。
研究意义
该研究发现了瑞戈非尼作为新型EGFR激活抑制剂,为靶向EGFR的三阴性乳腺癌抗转移治疗提供了新的见解。

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

EGFR在乳腺癌中的表达和激活分析

验证EGFR在人乳腺癌组织和细胞中的表达和激活水平及其与预后的关联。

利用Cbioportal和TCGA数据库分析EGFR基因扩增和mRNA表达;通过免疫组化检测74例乳腺癌和8例癌旁组织中EGFR蛋白表达;Western blot和RT-qPCR检测14对乳腺癌及癌旁组织、多种乳腺癌细胞系中EGFR、HER2和Trop2的表达。

2

EGFR激活或过表达对乳腺癌细胞EMT和迁移侵袭的影响

明确EGFR激活或过表达是否诱导乳腺癌细胞发生上皮-间质转化并增强迁移侵袭能力。

构建EGFR激活突变(del19+L858R)和过表达质粒,稳定转染MCF-7、JIMT-1和MDA-MB-468细胞;通过Western blot和免疫荧光检测EMT标志物(vimentin、N-cadherin、E-cadherin)表达;划痕实验评估细胞迁移能力;并通过siRNA敲低EGFR作为补充验证。

3

瑞戈非尼对EGFR激酶活性和乳腺癌细胞增殖的抑制作用

评估瑞戈非尼对EGFR激酶活性的抑制效果及其对乳腺癌细胞增殖的影响。

采用Glo-kinase实验测定瑞戈非尼对EGFR激酶的IC50;CCK-8实验检测不同浓度瑞戈非尼处理24小时后对多种乳腺癌细胞增殖的抑制作用;Western blot检测瑞戈非尼处理后EGF刺激的EGFR磷酸化水平。

4

瑞戈非尼对TGF-β1诱导的乳腺癌细胞EMT的抑制作用

验证瑞戈非尼是否能抑制TGF-β1诱导的乳腺癌细胞上皮-间质转化。

使用TGF-β1处理MCF-7、MDA-MB-468和JIMT-1细胞3天或6天诱导EMT,同时加入瑞戈非尼处理;通过倒置显微镜观察细胞形态变化,Western blot检测EMT标志物表达。

5

瑞戈非尼对三阴性乳腺癌细胞迁移和侵袭的抑制作用

评估瑞戈非尼对三阴性乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响。

划痕实验和Transwell侵袭实验评估瑞戈非尼处理对MDA-MB-231细胞迁移和侵袭能力的影响。

6

体内验证瑞戈非尼对乳腺癌肺转移的抑制作用

在动物模型中验证瑞戈非尼对乳腺癌肺转移的抑制作用及其对生存期的影响。

建立MDA-MB-231尾静脉注射肺转移模型和MMTV-PyMT自发乳腺癌肺转移模型,给予瑞戈非尼治疗,统计肺转移结节数,H&E染色观察肺组织病理,记录生存期。

7

转录组测序及差异基因分析

通过转录组测序分析瑞戈非尼治疗对肺转移灶基因表达的影响,寻找相关信号通路。

提取肺转移灶和癌旁组织RNA进行转录组测序,使用edgeR分析差异表达基因,进行KEGG通路富集分析。

8

验证瑞戈非尼对EGFR下游信号通路的抑制作用

阐明瑞戈非尼抑制EGFR下游信号通路的具体机制。

通过Western blot检测EGF刺激和瑞戈非尼处理后EGFR及其下游信号通路蛋白(Src、JNK、p38、YAP1、STAT3、NF-κB)的磷酸化水平变化;通过天然凝胶电泳检测EGFR二聚化和多聚化;通过Co-IP和质谱鉴定EGFR相互作用蛋白。

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
瑞戈非尼MedChemExpressHY-10331
肝细胞生长因子MedChemExpressHY-P7121
BAY 60-6583MedChemExpressHY-103171
脱氢表雄酮MedChemExpressHY-100197
转化生长因子-β1MedChemExpressHY-p70543
TSFSILMSPDSPD多肽Beijing Qingke Biological Company--
EGFR抗体Proteintech51071-2-AP
HER2抗体Proteintech18299-1-AP
波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
N-钙黏蛋白抗体Proteintech22018-1-AP
E-钙黏蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
磷酸化STAT3抗体ProteintechET1603-40
磷酸化JNK抗体Proteintech80024-1-RR
β-微管蛋白抗体Proteintech66031-1-Ig
磷酸化EGFR抗体Cell Signaling Technology3777S
Trop2抗体Cell Signaling Technology47866S
磷酸化Src抗体Cell Signaling Technology2105S
磷酸化p38抗体Cell Signaling Technology4511T
PKM2抗体Cell Signaling Technology4053T
MMP1抗体Immunoway TechnologyYT2792
磷酸化YAP1抗体Immunoway TechnologyR26121
表皮生长因子Sigma-AldrichGF316
溶血磷脂酸Sigma-AldrichL-7260
pCDH-EGFR-GFP-puro质粒Wuhan Miaoling Biological Technology Company--
pCMV-Flag-EGFR-del19 + L858R质粒Wuhan Miaoling Biological Technology Company--
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
聚乙烯亚胺----
ViraPower慢病毒表达系统Invitrogen--
Kinase-Glo发光激酶检测试剂盒PromegaV6711
CCK-8试剂盒Beyotime--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜----
非变性凝胶上样缓冲液BeyotimeP0016N
ECL化学发光试剂盒Thermo Fisher Scientific--
ImageQuant LAS400成像系统GE Healthcare Life Sciences--
Trizol试剂----
VAHTS Universal V6 RNA-seq文库制备试剂盒----
NanoDrop 200分光光度计----
Agilent 210生物分析仪----
Olympus 1120激光扫描共聚焦显微镜Olympus--
Leica Aperio Versa 200显微镜Leica--
Leica DM4B显微镜Leica--
GraphPad Prism 8.0 软件GraphPad Software--

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
EGFR表达与激活分析
EGFR组织芯片样本量(74例乳腺癌、8例癌旁组织);14对乳腺癌组织及配对癌旁组织中EGFR蛋白表达
阅读提示:Results 3.1及Figure 1
细胞培养与处理
细胞系、培养条件(DMEM+10%FBS+1%双抗)、EGF刺激浓度与时间(100 ng/mL, 5 min)
阅读提示:Materials and methods 2.4、2.7及Figure 5 legend
EGFR激活或过表达
质粒名称(pCDH-EGFR-GFP-puro, pCMV-Flag-EGFR-del19+L858R)、稳定转染细胞筛选
阅读提示:Materials and methods 2.3、2.4及Results 3.2
药物处理
瑞戈非尼浓度(1 μM)、处理时长(24小时)
阅读提示:Results 3.3及Figure 3 legend
体外功能实验
细胞密度(5×10^4)、Transwell侵袭实验时间(24小时)、划痕实验观察时间、基质胶的使用与否
阅读提示:Materials and methods 2.7及Figure 4 legend
动物模型
小鼠品系(NOD-SCID, MMTV-PyMT)、周龄(6-8周)、细胞注射剂量(5×10^5/200 μL)、给药剂量(10 mg/kg)、给药频率(隔日一次)、治疗周期(4周或8周)、每组动物数(n=6)
阅读提示:Materials and methods 2.9及Figure 4 legend
转录组测序
每组样本数(6个)、样本分组(癌、瑞戈非尼、癌旁)、文库构建试剂盒
阅读提示:Materials and methods 2.11及Results 3.4
信号通路验证
EGF刺激浓度与时间(100 ng/mL, 5 min)、瑞戈非尼处理浓度与时间(1 μM, 24 h)、抗体型号
阅读提示:Materials and methods 2.1、2.12及Figure 5 legend