Apatinib通过调控DKK1/PARP14信号轴抑制胶质瘤U251细胞增殖的蛋白质组学机制研究

本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)治疗困境，通过TMT标记蛋白质组学技术揭示Apatinib除抗血管生成外，还能通过上调DKK1、下调PARP14抑制胶质瘤细胞增殖。研究发现89个差异表达蛋白，关键调控细胞粘附与增殖通路，分子对接证实Apatinib与DKK1/PARP14强结合，为胶质瘤靶向治疗提供新策略。

　　

胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的颅内肿瘤，五年生存率不足5%，传统治疗面临手术切除不彻底、放化疗副作用大及替莫唑胺耐药等严峻挑战。血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)抑制剂Apatinib虽在胃癌和复发胶质瘤中展现抗血管生成疗效，但其直接抑制肿瘤细胞增殖的分子机制仍是未解之谜。

中国研究人员采用TMT标记定量蛋白质组学技术，在Apatinib处理的U251胶质瘤细胞中鉴定出89个差异表达蛋白(DEPs)，其中67个上调、22个下调。通过生物信息学分析锁定Dickkopf相关蛋白1(DKK1)和多聚ADP核糖聚合酶14(PARP14)为关键靶点。Western blot验证显示Apatinib使DKK1表达升高2.1倍、PARP14降低60%。结合基因表达综合数据库(GEO)分析发现，DKK1在正常脑组织中高表达而在胶质瘤中显著下调，PARP14则呈现相反趋势，提示二者在肿瘤发生中的拮抗作用。分子 docking 模拟显示Apatinib与DKK1的结合能为-8.6 kcal/mol，与PARP14为-7.9 kcal/mol，证实其直接相互作用。

关键技术方法包括：1)TMT标记定量蛋白质组学分析5,136种蛋白；2)基于GSE4290和GSE50161数据集进行生物信息学验证；3)分子对接模拟采用AutoDock Vina软件；4)细胞实验使用STR鉴定的U251细胞系。

【Apatinib inhibited the growth and proliferation of U251 cells】
CCK-8实验显示Apatinib呈剂量时间依赖性抑制U251增殖，72小时IC₅₀
为14.3 μM。流式细胞术证实细胞周期阻滞在G0/G1期。

【Proteomics analysis of DEPs】
KEGG分析显示DEPs富集于Wnt和p53信号通路。STRING数据库构建的PPI网络中，DKK1作为Wnt通路抑制剂处于核心节点，PARP14则与DNA修复相关。

【Validation of DEPs by western blot】
Apatinib处理组DKK1蛋白水平升高至对照组的2.1±0.3倍，PARP14降至40%±5%，与质谱结果高度一致。

【Discussion】
研究首次揭示Apatinib通过"双靶点调控"机制——既抑制VEGFR-2介导的血管生成，又通过DKK1/PARP14轴直接干预肿瘤细胞增殖。DKK1作为Wnt/β-catenin通路负调控因子，其上调可阻断胶质瘤干细胞自我更新；PARP14下调则通过削弱DNA损伤修复能力增强肿瘤细胞对凋亡的敏感性。

【Conclusion】
该研究发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》，不仅拓展了Apatinib的作用机制图谱，更提供了DKK1/PARP14这一全新治疗靶点组合。特别值得注意的是，PARP14抑制剂已进入乳腺癌临床试验阶段，本研究为其适应症拓展至神经肿瘤领域提供了理论依据。作者团队建议后续开展Apatinib与PARP14抑制剂联用的协同效应研究，这可能为克服GBM异质性耐药开辟新途径。