新型BCL-2/BCL-XL抑制剂APG-1252介导的GSDME剪切增强HER2靶向治疗在HER2阳性胃癌中的抗肿瘤疗效

The novel BCL-2/BCL-XL inhibitor APG-1252-mediated cleavage of GSDME enhances the antitumor efficacy of HER2-targeted therapy in HER2-positive gastric cancer.

作者信息Qiu-Yun Luo, Jing Yang, Tian Di, Zeng-Fei Xia, Lin Zhang, Wen-Tao Pan, Shan Shi, Li-Qiong Yang, Jian Sun, Miao-Zhen Qiu, Da-Jun Yang
PMID39592733
发布时间2025-04
DOI10.1038/s41401-024-01414-5

实验完整度

文献包含患者样本分析、体外细胞实验、体内异种移植瘤模型等多个独立证据层级,并进行了功能验证(GSDME过表达/敲低)和机制验证(激酶阵列及信号通路蛋白检测)。

主要模型

HER2阳性胃癌细胞系NCI-N87、SNU-216、MKN-7 拉帕替尼耐药细胞系SNU-216-LR GSDME过表达的NCI-N87异种移植瘤BALB/c裸鼠模型 胃癌患者组织样本(含HER2阴性和阳性)

重点核对

细胞系:NCI-N87、SNU-216、MKN-7,均为人HER2阳性胃癌细胞系。 药物处理:APG-1252-M1(体外)及APG-1252(体内),拉帕替尼,曲妥珠单抗。 剂量:体外实验APG-1252-M1、拉帕替尼的浓度梯度;体内APG-1252 50 mg/kg,拉帕替尼 100 mg/kg。 时间:体外处理24、48、72小时;体内给药2周。 动物模型:BALB/c裸鼠皮下接种NCI-N87-GSDME细胞,每组5只。

摘要

HER2阳性胃癌预后差,耐药发生率高,且缺乏针对耐药患者的有效治疗手段。探索HER2阳性胃癌对HER2靶向治疗耐药的机制并寻找有效的逆转策略迫在眉睫。本研究发现,HER2靶向药物上调GSDME表达,而GSDME过表达减弱了HER2靶向药物的敏感性。此外,我们观察到BCL-2/BCL-XL抑制剂APG-1252联合拉帕替尼促进GSDME介导的焦亡,并在体外和体内均表现出显著的抗肿瘤活性。机制上,APG-1252联合拉帕替尼通过激活caspase依赖性通路和阻断磷酸化AKT/GSK-3β/MCL-1信号通路,协同诱导HER2阳性胃癌中GSDME介导的焦亡。我们的数据表明,拉帕替尼和APG-1252联合通过诱导caspase-3/GSDME介导的凋亡和焦亡,对HER2阳性胃癌具有协同抗肿瘤作用。

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
探索HER2阳性胃癌对HER2靶向治疗耐药的机制以及寻找有效的逆转策略。
核心机制
APG-1252联合拉帕替尼通过抑制AKT/GSK-3β/MCL-1信号通路,降低线粒体膜电位,激活caspase-3,进而剪切GSDME,诱导GSDME介导的焦亡。
主要证据
体外细胞实验显示联合用药导致GSDME N端片段增加、LDH释放增加;体内异种移植瘤模型中联合用药显著抑制肿瘤生长;激酶阵列和Western blot验证信号通路变化。
研究意义
为表达GSDME的HER2阳性胃癌患者提供新的治疗方向,有助于提高抗HER2治疗的临床疗效。

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

分析GSDME表达与预后

评估GSDME在胃癌组织中的表达水平及其与患者预后的关系。

利用TCGA-STAD数据分析GSDM家族表达;Kaplan-Meier Plotter分析GSDME表达与OS/PFS关系;IHC检测胃癌组织芯片中GSDME蛋白表达。

2

验证抗HER2药物对GSDME表达的影响

探讨HER2靶向药物(曲妥珠单抗、拉帕替尼)是否上调GSDME表达。

Western blot和RT-qPCR检测药物处理后GSDME表达;荧光素酶报告基因检测GSDME启动子活性。

3

评估GSDME对药物敏感性的影响

明确GSDME表达水平是否影响HER2靶向药物的敏感性。

通过慢病毒或siRNA过表达/敲低GSDME,检测细胞增殖、凋亡及药物敏感性;构建拉帕替尼耐药细胞系SNU-216-LR并检测GSDME表达及敲低后敏感性。

4

验证APG-1252-M1诱导焦亡的作用

探索BCL-2/BCL-XL抑制剂APG-1252-M1能否诱导HER2阳性胃癌细胞发生GSDME介导的焦亡。

CCK-8检测细胞活力;LDH释放实验;观察细胞形态变化;Western blot检测caspase-3和GSDME剪切;使用Z-VAD-FMK验证caspase依赖性。

5

评估联合用药的协同效应

检测APG-1252-M1与拉帕替尼(或曲妥珠单抗)联合是否协同诱导焦亡并抑制增殖。

CCK-8检测细胞活力并计算联合指数(CI);克隆形成实验检测集落形成;流式细胞术检测凋亡;Western blot检测凋亡和焦亡标志物。

6

验证GSDME在细胞死亡方式转换中的作用

证明GSDME表达水平决定细胞死亡方式(凋亡或焦亡)。

在GSDME过表达或敲低细胞中,检测联合用药后的LDH释放、细胞形态、Western blot标志物。

7

体内验证联合用药的抗肿瘤效果

评估APG-1252联合拉帕替尼在异种移植瘤模型中的疗效和安全性。

皮下接种GSDME过表达的NCI-N87细胞,随机分为四组(对照组、APG-1252组、拉帕替尼组、联合组),监测肿瘤体积和体重,检测Ki-67和TUNEL,Western blot检测相关蛋白。

8

机制探讨:AKT/GSK-3β/MCL-1通路

阐明联合用药协同诱导焦亡的分子机制。

磷酸化激酶阵列检测差异磷酸化蛋白;Western blot验证相关通路;过表达或敲低GSK-3β检测MCL-1变化及细胞表型;TMRE染色检测线粒体膜电位。

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
RPMI-1640培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
青霉素-链霉素文中未明确说明--
APG-1252Ascentage Pharma Group, Inc.--
APG-1252-M1Ascentage Pharma Group, Inc.--
拉帕替尼Selleck Chemicals--
曲妥珠单抗Selleck Chemicals--
Z-VAD-FMKSelleck Chemicals--
Lipofectamine 3000转染试剂Life Technologies--
GP-transfect-Mate转染系统GenePharma Group, Inc.--
CCK-8试剂盒Dojindo--
LDH释放检测试剂盒Dojindo--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Neobioscience--
TMRE染色试剂盒BeyotimeC2001S
人磷酸化激酶阵列试剂盒R&D SystemsARY003C
细胞裂解液Cell Signaling Technology--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Roche--
Bio-Rad ClarityTM Western ECL底物Bio-Rad Laboratories--
RNA快速纯化试剂盒ESscience Biotech--
逆转录试剂盒ESscience Biotech--
ChamQTM SYBR® qPCR预混液Vazyme Biotech--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Yeasen Biotechnology11402ES60
GSDME抗体OrigeneTA376814
Ki-67抗体Abcam9027
原位细胞死亡检测试剂盒PromegaG7130
徕卡显微镜Leica--
流式细胞仪BD Bioscience--
GraphPad Prism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
细胞培养
细胞系来源和培养条件:NCI-N87、SNU-216、MKN-7均使用RPMI-1640培养基,添加10% FBS、100 IU/mL青霉素和100 mg/mL链霉素,在37°C、5% CO2湿润环境中培养。
阅读提示:见Materials and methods - Cell lines and reagents
药物处理
APG-1252-M1和拉帕替尼的工作浓度及处理时间:体外实验使用DMSO溶解至40 mM储备液,具体浓度需根据实验目的调整。
阅读提示:见Materials and methods - Cell lines and reagents 及 Figure legends
细胞活力检测
CCK-8检测:细胞接种密度(7000 cells/well)、处理时间、加入CCK-8溶液后的孵育时间(2小时)及测量波长(450 nm)。
阅读提示:见Materials and methods - Cell viability detection
Western blot
蛋白质提取和检测:使用Cell Signaling Technology的裂解液和BCA试剂盒定量,SDS-PAGE分离,PVDF膜转印,5%脱脂牛奶封闭,一抗4°C孵育过夜,HRP标记二抗,ECL显色。
阅读提示:见Materials and methods - Western blotting
体内动物模型
BALB/c裸鼠(4-6周龄,雌性)皮下接种5×10^6个GSDME过表达NCI-N87细胞,肿瘤生长至100-200 mm³后随机分组,APG-1252 50 mg/kg静脉注射,每周2次,持续2周;拉帕替尼 100 mg/kg灌胃,每日1次,持续2周。
阅读提示:见Materials and methods - In vivo xenograft experiment