RIOK1激活YBX1和JAK2/STAT3信号通路会增强肝细胞癌细胞对乐伐替尼（lenvatinib）的耐药性

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》：Activation of YBX1 and JAK2/STAT3 pathways by RIOK1 increases lenvatinib resistance in hepatocellular carcinoma cells

肝细胞癌对仑伐替尼耐药性与RIOK1/YBX1/JAK2/STAT3通路相关，敲低RIOK1可抑制肝癌细胞增殖并逆转耐药性，其机制涉及RIOK1促进YBX1磷酸化及核转位，激活JAK2/STAT3通路，最终导致肿瘤进展和耐药。

　　

Ruirui Cao|Yue Wu|Yawei Li|Mengting Shi|Tiantian Zhang|Weijie Sun|Yang Liu|Rui Wang

蚌埠医学院第一附属医院肿瘤内科，中国安徽省蚌埠市233004

摘要

肝细胞癌（HCC）是一种致命的疾病，对传统化疗反应不佳。本文研究了RIOK1在HCC细胞中对乐伐替尼耐药性的分子机制。通过转录组测序，确定了乐伐替尼治疗前后的差异表达基因。检测到了HCC细胞对乐伐替尼的耐药性，并评估了RIOK1与YBX1之间的相互作用。同时检测了YBX1、JAK2和STAT3的磷酸化水平，分析了YBX1和JAK2/STAT3通路激活剂对乐伐替尼耐药性的影响。在接受乐伐替尼治疗的裸鼠中，还分析了肿瘤体积和重量以及细胞凋亡情况。乐伐替尼处理后，HCC细胞中的RIOK1、YBX1和JAK2/STAT3水平降低。RIOK1敲低可抑制HCC细胞生长并降低其对乐伐替尼的耐药性。RIOK1与YBX1的相互作用诱导了YBX1的Ser 165位点磷酸化，从而促进了YBX1向细胞核的转移。RIOK1过表达以及JAK2/STAT3通路激活剂会减弱RIOK1敲低的抗癌效果，并增加乐伐替尼的耐药性。RIOK1敲低后肿瘤体积、细胞凋亡、KI67表达及JAK2/STAT3磷酸化水平降低，而进一步过表达YBX1后这些指标又有所上升。总体而言，RIOK1通过促进YBX1的磷酸化激活JAK2/STAT3通路，导致HCC进展和耐药性的产生。

引言

肝癌是全球癌症死亡的最常见原因，其发病率逐年上升[1]。肝细胞癌（HCC）占肝癌病例的90%，不幸的是，它对传统化疗反应不佳[2]。只有少数患者对抗癌药物敏感，更糟糕的是，大多数中晚期患者无法有效响应抗癌药物[3]。乐伐替尼是一种多靶点抑制剂，在美国、欧盟、中国、日本等国家被批准作为晚期HCC的一线治疗选择[4]。先前的研究表明，乐伐替尼单药治疗在不可切除的HCC中具有超过4年的抗肿瘤活性[5]。乐伐替尼能够抑制肿瘤血管通透性和新生血管的成熟与形成[6]。然而，治疗过程中经常遇到乐伐替尼耐药性问题，这成为一个尚未解决的重大问题[7]。随着HCC治疗中耐药性的出现，迫切需要确定导致耐药性的因素及缓解耐药性的方法[8]。

Right open reading frame (RIO)激酶在多种癌症中过表达，RIO抑制剂可能是潜在的抗肿瘤靶点[9]。RIO激酶1（RIOK1）属于RIO家族的非典型蛋白激酶/ATP酶，其过表达在某些恶性肿瘤中很常见，并与癌症分期、治疗耐药性、患者生存率低和其他预后因素显著相关[10,11]。RIOK1通过阻断结直肠癌中的p53通路来调节放射耐药性[12]。然而，RIOK1是否会对药物耐药性产生影响，尤其是在HCC中对抗乐伐替尼的耐药性，目前仍不清楚。

Y-box结合蛋白1（YBX1，也称为YB1）属于Cold Shock Domain蛋白家族，在多种人类恶性肿瘤中过表达，是一种与不良预后相关的致癌基因[13]。此外，敲低YBX1可减弱索拉非尼的耐药性，增加细胞凋亡，并改变索拉非尼耐药HCC细胞的形态[14]。在肝癌中，长链非编码RNA USP2-AS1可通过增强缺氧条件下YBX1与HIF1α mRNA的结合来提高HIF1α的蛋白表达，与HIF1α抑制剂联合使用可改善乐伐替尼的效果[15]。然而，还需要更多证据来证实YBX1在乐伐替尼对HCC影响中的作用。

基于现有知识，RIOK1和YBX1是值得探索的HCC治疗靶点。因此，本研究旨在探究RIOK1和YBX1在HCC中的分子机制及其对乐伐替尼耐药性的潜在影响。

研究片段

人类样本

2023年6月至2024年6月期间，本研究招募了26名患有局部晚期HCC的患者，这些患者经过评估后被认为不适合手术或介入治疗。所有患者均在蚌埠医学院第一附属医院被诊断为HCC，并拥有完整的临床记录。乐伐替尼治疗结束后，根据改良的实体瘤反应评估标准（mRECIST 1.1）[16]对患者进行了评估。其中15名

乐伐替尼治疗下RIOK1敲低可降低HCC细胞的药物耐药性

在乐伐替尼治疗前后对HCC细胞进行了转录组测序，设定p-adjusted?5作为筛选阈值来分析转录组差异。结果以火山图形式展示在Hiplot平台（https://hiplot.com.cn/）（图S1A）。使用SangerBox工具（http://vip.sangerbox.com/home.html）通过KEGG通路富集分析差异表达基因（DEGs）（图S1B）。在真核生物中，核糖体生物合成相关的基因被富集

讨论

HCC是慢性肝病和肝硬化背景下最常见的原发性肝癌类型[25]。作为全球癌症相关死亡的主要原因，预计到2030年HCC每年将导致100万人死亡[26]。尽管我们有一些一线靶向疗法可以帮助晚期患者，但由于药物耐药性的存在，预后仍然较差[27]。因此，优化治疗方案的研究十分重要

CRediT作者贡献声明

Ruirui Cao：撰写初稿、资料收集、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。Yue Wu：撰写初稿、数据验证、项目管理、数据整理、概念构建。Yawei Li：数据可视化、结果验证、资料收集、方法设计、数据分析。Mengting Shi：软件使用、项目管理、实验实施、数据整理。Tiantian Zhang：数据可视化、实验监督、软件使用、方法设计、实验实施。Weijie Sun：数据可视化、项目管理

资助

本研究得到了安徽省自然科学基金（项目编号：2208085MH248）的支持。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。