整合单细胞与批量转录组解析柴胡皂苷D联合顺铂逆转胃癌耐药的关键靶点及FAK/AKT/mTOR通路机制

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  本研究针对胃癌(GC)顺铂(DDP)耐药难题,通过整合scRNA-seq与bulk RNA-seq数据,揭示柴胡皂苷D(SSD)通过调控SPP1/PDGFRB/HOXB7等22个关键基因及FAK/AKT/mTOR通路增强DDP敏感性的分子机制,为克服GC化疗耐药提供新靶点。

  

胃癌作为全球第五大高发恶性肿瘤,其治疗面临严峻挑战——尤其是顺铂(DDP)耐药导致的化疗失败,使得晚期患者中位生存期仅8个月。更令人担忧的是,年轻群体发病率呈现上升趋势,而传统化疗方案对Ⅲ期患者5年生存率的提升微乎其微。在这一背景下,山西高校的研究团队将目光投向传统中药活性成分柴胡皂苷D(SSD),前期已证实其能显著提高胃癌细胞系SGC-7901对DDP的敏感性,但具体机制犹如未解之谜。

为揭开这一谜底,研究团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表的研究中,运用三大关键技术:整合TCGA-GTEx数据库的STAD(胃腺癌)批量转录组数据与自主获得的DDP处理AGS细胞测序数据;通过单细胞测序解析肿瘤微环境中细胞亚群的基因表达特征;结合网络药理学预测与分子 docking(对接)验证SSD作用靶点。

关键发现层层递进
在"Inhibitory effects of DDP and SSD combined treatment on AGS/DDP cells"部分,实验显示SSD使耐药细胞IC50值降低4倍,联合用药显著抑制细胞生长。通过"Integrated analysis"锁定41个差异基因,其中SPP1、PDGFRB、HOXB7在癌组织高表达,而APOD、SNCG低表达患者预后更差。单细胞解析揭示这些基因在单核细胞(SPP1)、平滑肌细胞(PDGFRB/HOXB7/APOD)和内皮细胞(SNCG)的特异分布。

"Network pharmacology"部分显示SSD与EGFR、AKT1等靶点强结合,主要作用于PI3K-Akt通路。最终实验验证联合处理可降低p-FAK、p-AKT、p-mTOR磷酸化水平,同时升高PTEN表达,证实SSD通过重塑FAK/AKT/mTOR信号网络逆转耐药。

这项研究的意义在于:首次系统阐明SSD通过多靶点调控肿瘤微环境细胞互作克服DDP耐药,不仅为临床联合用药提供理论依据,更启示靶向非上皮细胞成分可能是突破化疗耐药的新策略。特别值得注意的是,发现的SNCG等预后相关基因为GC精准治疗提供了潜在生物标志物,而源自中药的SSD展现出与现代靶向治疗协同的独特价值,为中西医结合抗肿瘤研究开辟了新思路。

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