EGFL6作为HER3新型配体通过pERK中心体定位驱动卵巢癌治疗抵抗的机制研究
《Neoplasia》:Cholesterol biosynthesis as a drug-induced vulnerability in diffuse large B cell lymphoma insensitive to EZH2 inhibition
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时间:2025年10月28日
来源:Neoplasia 7.7
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本研究针对卵巢癌中EGFR/HER靶向治疗耐药难题,发现分泌因子EGFL6是HER3的新型配letou体,通过RGD结构域介导HER2/HER3-integrin-β3异源复合物形成,诱导pERK在细胞分裂期异常定位于中心体。联合EGFL6中和抗体与pan-HER抑制剂neratinib可显著抑制肿瘤生长,为克服靶向治疗耐药提供了新策略。
卵巢癌是女性生殖系统死亡率最高的恶性肿瘤,尽管手术和化疗手段不断进步,患者五年生存率仍徘徊在40%左右。尤其值得关注的是,针对表皮生长因子受体家族(EGFR/HER)的靶向治疗在乳腺癌、肺癌等领域取得突破,却在卵巢癌临床实验中屡屡受挫。这种耐药现象背后的分子机制如同迷雾重重,成为困扰肿瘤治疗领域的重大难题。
近年来,科学家们将目光投向肿瘤微环境中的分泌蛋白。EGF样结构域多重蛋白6(EGFL6)作为一种在肿瘤血管和癌细胞中高表达的分泌因子,被证实与多种癌症的不良预后密切相关。早期研究发现EGFL6能通过其整合素结合RGD结构域激活ERK/AKT信号通路,但关于其是否调控HER家族受体仍存在知识空白。发表在《Neoplasia》上的这项研究首次揭示EGFL6作为HER3新型配体的关键作用,并阐明了其通过改变磷酸化ERK(pERK)细胞定位驱动治疗抵抗的创新机制。
研究人员运用蛋白质纯化、CRISPR-Cas9基因编辑、免疫共沉淀、邻近连接技术、活细胞成像等关键技术,结合患者来源异种移植模型开展系统验证。其中卵巢癌细胞系包括NIHOVCAR3、SKOV3、CAOV3等,并纳入原代卵巢癌细胞Pt366进行实验佐证。
通过用重组EGFL6处理NIHOVCAR3细胞,研究人员发现EGFL6能同时激活EGFR、HER2和HER3三种受体,但动力学特征显著不同。EGFR磷酸化短暂而迅速,15分钟达到峰值后快速衰减;HER2激活持续30-60分钟;而HER3表现出最强烈且持久的激活,磷酸化水平在30分钟时升高约9倍,60分钟后仍维持高位。下游ERK磷酸化变化与pHER3趋势高度一致,提示HER3可能是EGFL6信号传导的核心介质。
为验证整合素结合功能在HER激活中的作用,团队对比了EGFL6野生型与RGE突变体的效果。结果显示RGE突变体仅能诱导短暂微弱的EGFR/HER2磷酸化,而对HER3的激活能力几乎完全丧失。这表明EGFL6对HER2/HER3的持续激活严格依赖其整合素结合能力,为后续机制探索提供了重要线索。
EGFL6直接结合HER3并诱导HER2/3-整合素异源复合物
免疫共沉淀实验证实EGFL6能与HER3直接结合,且这种结合不依赖RGD结构域。然而,HER3与HER2的结合在RGE突变体存在时显著减弱。通过邻近连接技术直观显示,EGFL6野生型刺激能诱导HER3-integrin-β3和pHER2-integrin-β3复合物形成,而RGE突变体则大幅削弱这种相互作用。这些发现揭示了EGFL6作为分子桥梁连接HER家族与整合素受体的新颖功能。
生物信息学分析显示,在曲妥珠单抗耐药卵巢癌模型和拉帕替尼耐药乳腺癌细胞中,EGFL6表达显著上调。体外实验进一步证实,添加EGFL6可增强卵巢癌细胞对吉非替尼、拉帕替尼等EGFR/HER抑制剂的抵抗能力。通过CRISPR技术敲除EGFL6后,细胞基础增殖速率下降,对HER抑制剂的敏感性显著提高。
在EGFL6敲除细胞中,pan-HER抑制剂neratinib、拉帕替尼以及HER3特异性抑制剂TX1-85-1均表现出更强的生长抑制效果。联合使用EGFL6中和抗体与neratinib或HER3抑制剂,在NIHOVCAR3和原代Pt366细胞中均产生协同抗肿瘤效应,显著降低肿瘤球存活率。
抑制EGFL6和HER信号导致pERK在中心体异常定位
本研究最引人注目的发现在于pERK的细胞定位规律。在正常分裂细胞中,pERK特异性地定位于中心体和收缩环。而EGFL6中和抗体或neratinib处理导致pERK呈现多灶性异常分布,伴随多极纺锤体形成和染色体分离错误。进一步实验证实,ERK2的DEF结合位点突变体L232A和D结构域突变体D319N均能抵抗EGFL6抗体治疗,提示pERK的底物招募功能对其促有丝分裂作用至关重要。
EGFL6抗体与neratinib联合治疗显著抑制卵巢癌PDX生长
在患者来源异种移植模型中,单用EGFL6抗体或neratinib均可抑制肿瘤生长,但联合治疗组表现出最显著的肿瘤消退效果。免疫组化分析显示联合治疗组细胞增殖标志物Ki67阳性率最低,凋亡标志物cleaved caspase-3阳性率最高,肿瘤血管密度也明显降低。
研究结论与讨论部分强调,EGFL6作为新型HER3配体,通过整合素-HER受体交叉对话激活持续ERK信号,是卵巢癌靶向治疗耐药的重要驱动因素。尤为重要的是,该研究首次揭示了pERK在细胞分裂过程中的中心体定位功能,以及该定位异常与有丝分裂灾难的直接关联。这些发现不仅为理解EGFR/HER靶向治疗耐药机制提供了新视角,也为开发联合靶向EGFL6/HER信号轴的治疗策略奠定了理论基础。未来针对EGFL6-pERK信号通路的干预措施,有望为改善卵巢癌患者预后开辟新的治疗途径。
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