探秘口腔鳞癌顺铂耐药机制:LC3B-II 有望成为无创预测新 “利器”

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在口腔鳞状细胞癌(OSCC)化疗中,顺铂耐药是一大难题且缺乏有效预测标志物。研究人员围绕自噬、细胞外囊泡(EVs)与顺铂耐药展开研究。发现自噬和 EVs 促进耐药,LC3B-II 或可作无创预测标志物,为改善 OSCC 治疗策略提供方向。

  在癌症治疗的战场上,口腔鳞状细胞癌(OSCC)是一种不容小觑的敌人。据统计,它在全球常见癌症中排名第 18 位,在 2020 年占新增癌症病例的 2% ,严重威胁着人类健康。目前,顺铂化疗是治疗不可切除 OSCC 的金标准之一,但肿瘤患者对顺铂产生的耐药性却极大地限制了其疗效。更糟糕的是,临床上缺乏能预测顺铂治疗口腔癌有效性的生物标志物,这使得医生在制定治疗方案时常常陷入困境,患者也难以得到精准有效的治疗。
为了攻克这一难题,来自马来西亚莫纳什大学(School of Science, Monash University Malaysia)等多个研究机构的科研人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们揭示了 OSCC 顺铂耐药的潜在机制,并发现了一种极具潜力的无创预测生物标志物,为改善 OSCC 治疗策略带来了新希望。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先,利用生物信息学分析,从 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库的 GSE168424 数据集里,筛选出可能与 OSCC 顺铂耐药相关的自噬相关基因。接着,使用顺铂敏感和耐药的 OSCC 细胞系,如 H103、H314 和 H103/cisD2 细胞系进行细胞模型研究。还通过蛋白质免疫印迹(Western blot)分析相关蛋白表达,运用透射电子显微镜(TEM)和纳米颗粒跟踪分析(NTA)对细胞外囊泡(EVs)进行表征 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 生物信息学分析:对比顺铂敏感(SAS)和耐药(H103 和 CSCs)的 OSCC 细胞转录组谱,发现 12 个自噬相关基因在耐药细胞中上调,10 个下调。蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络分析显示,MAP1LC3B 等 6 种自噬相关蛋白间存在显著功能相互作用。通过生存分析发现,ATG12 和 MAP1LC3B 基因高表达与头颈部鳞状细胞癌(HNSC)和口腔肿瘤患者较差的生存状况相关性更强。
  • 细胞模型研究
    • 自噬在调节 OSCC 细胞顺铂反应中的作用:顺铂敏感的 H103 细胞自噬小泡少于耐药细胞。用雷帕霉素激活自噬,可增加 H103 细胞顺铂的半数抑制浓度(IC50);用 3 - 甲基腺嘌呤(3 - MA)抑制自噬,则降低耐药细胞的 IC50,表明自噬水平与顺铂耐药性相关。
    • OSCC 细胞来源颗粒的特征鉴定:通过 TEM 和 NTA 分析,证实从 OSCC 细胞分离出的颗粒具有 EVs 的形态和大小特征,且 Western blot 检测到 EVs 标记蛋白,确定这些颗粒为 EVs。
    • EVs 在调节 OSCC 细胞顺铂反应中的作用:将敏感的 H103 细胞与不同条件的培养基(CM、EVs、EV - 缺失的 CM)孵育后再用顺铂处理,发现与耐药细胞来源的 CM 或 EVs 孵育,会增加 H103 细胞在 48h 和 72h 的存活率,暗示敏感细胞顺铂耐药性增加可能与 EVs 及其他分泌分子有关。
    • 自噬相关蛋白表达与顺铂反应的关系:Western blot 分析显示,ATG12 - ATG5、LC3B - I 和 LC3B - II 在所有细胞系中均有表达,耐药细胞系中 ATG12 - ATG5 表达和 LC3B - II/LC3B - I 比值更高。在 EVs 中,仅检测到 LC3B - II 表达,且敏感细胞来源的 EVs 中 LC3B - II 表达更高,表明其与细胞顺铂敏感性有关。


综合研究结果和讨论部分来看,该研究意义重大。研究揭示了自噬和 EVs 在促进 OSCC 细胞顺铂耐药中的作用,发现自噬相关蛋白 ATG12 和 LC3B 与顺铂耐药相关,自噬水平增加与耐药性增强有关。特别值得关注的是,EVs 中的 LC3B - II 与 OSCC 细胞顺铂敏感性相关,它可能通过调节自噬影响细胞耐药性,有望成为无创预测 OSCC 顺铂耐药的生物标志物。这一发现为未来开发针对 OSCC 顺铂耐药机制的精准治疗策略提供了重要依据,或许在不久的将来,能帮助医生更准确地制定治疗方案,提高患者的生存率和生活质量。

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