EPHX1 通过激活 JAK/STAT 信号通路增强肝细胞癌细胞对瑞戈非尼的耐药性

EPHX1 enhances drug resistance to regorafenib by activating the JAK/STAT signaling pathway in hepatocellular carcinoma cell lines.

作者信息Bin Xu, Xiangnan Liang, Wuguang Liu, BaiTong Wu, Qiuxiang Wang, Gong Kai, Chun Han, Binwen Sun, Bing Dong, Chengyong Dong, Liming Wang
PMID40745342
期刊Hereditas
发布时间2025-07-31
DOI10.1186/s41065-025-00517-1

实验完整度

包含临床组织样本、细胞系功能实验(增殖、凋亡)、异种移植瘤模型及转录组测序等多层级证据,并进行通路抑制剂回补验证。

主要模型

HCC 细胞系(SNU449、Huh7) HCC 患者组织样本 BALB/c 裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

在 SNU449 和 Huh7 细胞中验证 EPHX1 过表达和敲低效果 瑞戈非尼浓度及处理时间(24-48 h) JAK/STAT 抑制剂 HY-N1447 使用浓度(20 µM)及处理时间(24 h) 动物实验中瑞戈非尼给药剂量(30 mg/kg/d)及给药方式(口服灌胃)

摘要

背景:瑞戈非尼是晚期肝细胞癌(HCC)患者的二线治疗药物。微粒体环氧化物水解酶 1(EPHX1)与肿瘤发生和耐药性密切相关。然而,EPHX1 与瑞戈非尼耐药之间的关系及潜在机制尚不清楚。目的:探讨 EPHX1 在肝细胞癌中介导瑞戈非尼耐药中的作用及机制。方法:我们评估了人 HCC 组织和癌旁非肿瘤组织中 EPHX1 的蛋白表达水平。随后,我们使用慢病毒载体构建了 EPHX1 过表达和敲低的 HCC 细胞系,并用不同浓度的瑞戈非尼刺激这些细胞。然后,我们通过流式细胞术和蛋白质印迹法检测了细胞增殖和凋亡。此外,我们建立了异种移植瘤模型,以探讨 EPHX1 对瑞戈非尼体内疗效的影响。进一步地,我们采用数字基因表达测序(DGE-seq)来研究和验证 EPHX1 介导 HCC 细胞瑞戈非尼耐药的具体分子机制。结果:我们发现,HCC 组织中 EPHX1 蛋白水平显著高于癌旁非肿瘤组织。EPHX1 抑制了瑞戈非尼对细胞增殖和凋亡的影响。一致地,EPHX1 敲低后,瑞戈非尼的体内疗效增强。此外,DGE-seq 数据的 KEGG 通路富集分析表明,JAK/STAT 信号通路对于 EPHX1 诱导的瑞戈非尼耐药至关重要。最后,EPHX1 抑制了瑞戈非尼诱导的 JAK/STAT 信号通路失活,而阻断该通路(HY-N1447)可减轻 EPHX1 诱导的瑞戈非尼耐药。结论:总之,我们得出结论,EPHX1 通过激活 JAK/STAT 信号通路增强 HCC 对瑞戈非尼的耐药性。我们的发现表明,EPHX1 是一个关键的耐药相关基因,对瑞戈非尼在晚期 HCC 中的应用具有重要意义。

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
EPHX1 是否及如何介导肝细胞癌对瑞戈非尼的耐药?
核心机制
EPHX1 通过激活 JAK/STAT 信号通路,抑制瑞戈非尼诱导的 JAK1/JAK2/STAT3 失活,从而增强 HCC 细胞对瑞戈非尼的耐药性。
主要证据
临床组织样本中 EPHX1 高表达;细胞实验中 EPHX1 过表达增加瑞戈非尼 IC50、减弱对增殖和凋亡的影响,敲低则相反;异种移植瘤模型中 EPHX1 敲低增强瑞戈非尼疗效;DGE-seq 及 KEGG 富集显示 JAK/STAT 通路参与,且通路抑制剂 HY-N1447 可逆转耐药。
研究意义
EPHX1 是关键的耐药相关基因,对瑞戈非尼在晚期 HCC 中的应用具有重要意义,并提示靶向 JAK/STAT 通路是克服耐药的有前景的治疗策略。

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

临床样本中 EPHX1 表达分析

检测人 HCC 组织和癌旁组织中 EPHX1 的表达水平,明确其与 HCC 的相关性。

对 15 对 HCC 及癌旁组织进行蛋白质印迹和免疫组化染色,检测 EPHX1 蛋白表达。

2

构建 EPHX1 过表达和敲低细胞系

建立 EPHX1 功能获得和缺失的细胞模型,用于后续功能实验。

使用慢病毒载体分别携带 EPHX1 过表达序列和 shRNA,感染 SNU449 和 Huh7 细胞,构建稳定细胞系。

3

体外功能验证 EPHX1 对瑞戈非尼敏感性的影响

评估 EPHX1 对瑞戈非尼抑制 HCC 细胞增殖和诱导凋亡的影响。

对过表达和敲低 EPHX1 的细胞给予不同浓度瑞戈非尼处理,检测 IC50、细胞活力(CCK-8)、集落形成、细胞周期、凋亡及增殖和凋亡相关蛋白表达。

4

体内验证 EPHX1 对瑞戈非尼疗效的影响

在异种移植瘤模型中验证 EPHX1 对瑞戈非尼抗肿瘤疗效的影响。

将敲低或过表达 EPHX1 的 Huh7 细胞皮下注射裸鼠,成瘤后给予瑞戈非尼,测量肿瘤体积和重量。

5

转录组测序及通路富集分析

探索 EPHX1 介导瑞戈非尼耐药的潜在分子机制。

对稳定敲低 EPHX1 并经瑞戈非尼处理的 SNU449 细胞(sh-Con+Regorafenib vs. sh-EPHX1+Regorafenib)进行 DGE-seq,并进行 GO 和 KEGG 富集分析。

6

验证 JAK/STAT 通路在 EPHX1 耐药中的作用

验证 EPHX1 是否通过 JAK/STAT 通路介导耐药,并评估通路抑制剂的逆转效果。

通过 Western blot 检测 JAK1、JAK2、STAT3 及其磷酸化水平;使用 JAK/STAT 抑制剂 HY-N1447 联合瑞戈非尼处理 EPHX1 过表达细胞,检测增殖、凋亡及相关蛋白变化。

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。

验证样本或模型特征
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Hyclone--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
慢病毒载体----
瑞戈非尼MedChemExpress--
HY-N1447MedChemExpress--
RIPA 裂解液Keygen Biotech--
磷酸酶抑制剂Transgene Biotech--
BCA 蛋白定量试剂盒Keygen Biotech--
SDS 上样缓冲液New Cell & Molecular Biotech--
PVDF 膜Merck Millipore--
ECL 化学发光试剂盒Yeasen Biotechnology--
EPHX1 抗体Affinity Biosciences Ltd.DF6799
PCNA 抗体Proteintech Group, Inc.p12004
Bax 抗体Proteintech Group, Inc.O07812
Bcl2 抗体--P10415
Caspase3 抗体--P42574
JAK1 抗体--GB115719-100
p-JAK1 抗体--GB115604-100
JAK2 抗体--GB11325-100
p-JAK2 抗体--GB114585-100
STAT3 抗体--BC000727
p-STAT3 抗体--GB150001-100
CCK-8 试剂盒MedChemExpress--
磷酸盐缓冲液Seven Innovation Beijing Biotechnology--
结晶紫Beijing Solarbio Science & Technology--
DEPC 水Seven Innovation Beijing Biotechnology--
无水乙醇Tianjin Tianli Chemical Reagent--
PI/RNase 染色液Keygen Biotech--
流式细胞仪BD Biosciences--
Annexin V 凋亡检测试剂盒Elabscience Biotechnology--
Annexin V-APC----
碘化丙啶----
FACSVerse 流式细胞仪BD Biosciences--
TRIzol 试剂盒Seven Innovation Beijing Biotechnology--
Nanodrop 2000 CThermo Fisher Scientific--
Prime Script RT 试剂盒Beijing Transgene Biotech--
Perfect Start Green qPCR Super Mix PCR 试剂盒Beijing Transgene Biotech--
实时荧光定量 PCR 仪Thermo Fisher Scientific--
引物Gene Pharma--
BALB/c 裸鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology--

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
临床样本分析
组织样本来源、配对癌旁组织、EPHX1 表达检测方法
阅读提示:Methods: Patients and tissue samples, Immunohistochemical analysis, Western blot
细胞培养与处理
细胞系名称、培养基、血清浓度、慢病毒载体、瑞戈非尼浓度和时间、HY-N1447 浓度和时间
阅读提示:Methods: Cell culture, Cell viability assay, Colony formation assay, Cell cycle analysis, Apoptosis assay
蛋白质检测
抗体信息(稀释度、货号)、蛋白上样量、内参(GAPDH)
阅读提示:Methods: Western blot
基因表达检测
RNA 提取方法、逆转录试剂、qPCR 条件、引物序列
阅读提示:Methods: Quantitative real-time PCR
动物实验
动物品系、周龄、性别、细胞数量、给药剂量、给药途径、给药时间、肿瘤测量
阅读提示:Methods: Animal experiments
转录组测序
细胞处理组别、重复数、测序平台、差异基因筛选标准
阅读提示:Methods: Digital gene expression profiling, Results: EPHX1 mediates resistance via JAK1/JAK2/STAT3 activation