《International Journal of Molecular Sciences》：The Transcription Factor SOX5 as a Potential Marker of Resistance to Chemotherapy in Gastric Cancer Cell Lines
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化疗耐药（chemoresistance）是胃癌（gastric cancer, GC）有效治疗的主要障碍之一，导致疾病进展和患者生存率降低。SRY-box转录因子5（SOX5）已在多种恶性肿瘤中与侵袭性癌症表型相关联；然而，其与GC化疗耐药的关系尚未被充分阐
化疗耐药（chemoresistance）是胃癌（gastric cancer, GC）有效治疗的主要障碍之一，导致疾病进展和患者生存率降低。SRY-box转录因子5（SOX5）已在多种恶性肿瘤中与侵袭性癌症表型相关联；然而，其与GC化疗耐药的关系尚未被充分阐明。本研究探讨了SOX5表达是否与GC侵袭性表型相关的分子特征有关，包括多药耐药蛋白、癌症干细胞（cancer stem cell, CSC）抗原、上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）标志物以及参与药物外排和DNA修复的蛋白质。研究人员采用蛋白质印迹法（Western blotting）、实时定量PCR（real-time quantitative PCR）和免疫荧光评估了AGS和MKN-45 GC细胞系中SOX5的表达。分析了与EMT相关的标志物（Snail1、ZEB1和E-cadherin）、CSC表型（CD44和CD133）、DNA修复（XRCC1和ERCC2）以及药物外排（ABCB1）相关的标志物。使用基于MTT的活力测定评估了细胞对5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil, 5-FU）和奥沙利铂（oxaliplatin, Ox）的敏感性。此外，还分析了公开可用的GC数据集，以评估SOX5表达与总生存期之间的关联。与MKN-45细胞相比，AGS细胞在mRNA和蛋白质水平均表现出显著更高的SOX5表达。高SOX5表达与EMT相关转录因子Snail1和ZEB1的表达增加相关，导致E-cadherin表达降低。此外，SOX5表达与CD133、DNA修复基因XRCC1和ERCC2以及ABCB1转录本的表达增加相关。与这些分子发现一致，AGS细胞在暴露于5-FU和Ox（单独或联合）后表现出更高的活力，表明对这些药物的敏感性降低。此外，在独立的GC患者队列中，高SOX5表达与较差的总生存期相关。总体而言，这些发现提示SOX5可能是与侵袭性分子表型相关的潜在生物标志物，该表型以EMT激活、DNA修复能力增强、干细胞样特征以及对基于FOLFOX的化疗敏感性降低为特征。未来需要机制性研究来确定SOX5是否直接驱动这些过程。
胃癌（gastric cancer, GC）是常见恶性肿瘤，化疗耐药是导致治疗失败和患者生存率低的关键因素。以5-氟尿嘧啶（5-FU）和奥沙利铂（Ox）为基础的FOLFOX方案是晚期GC的一线治疗，但完全缓解率仅1.8%～2.4%，部分缓解率为41.1%～42.5%，疗效受限的主要原因是肿瘤在治疗过程中产生化疗耐药。耐药机制涉及上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）的诱导、肿瘤干细胞（cancer stem cell, CSC）的产生以及多药耐药（multidrug resistance, MDR）蛋白介导的药物外排等。SRY-box转录因子5（SOX5）是SOX家族成员，在乳腺癌、肺癌、肝癌和前列腺癌中与肿瘤进展和转移相关，但在GC化疗耐药中的角色尚不清楚。已有研究提示SOX5可能通过激活Twist促进GC转移，但缺乏与临床化疗耐药直接关联的证据。因此，本研究旨在探讨SOX5表达是否与GC细胞中EMT、CSC、DNA修复和药物外排等关键耐药相关特征相关，并评估其与患者生存的关系。
研究人员选用两种GC细胞系AGS（原发灶来源；ATCC）和MKN-45（肝转移灶来源；DSMZ），比较其SOX5表达水平，并检测一系列耐药相关标志物。结果显示，AGS细胞在mRNA和蛋白水平均显著高表达SOX5，且SOX5主要定位于细胞核。高SOX5表达与EMT转录因子Snail1、ZEB1上调及上皮标志物E-cadherin下调相关；同时伴随CSC标志物CD133、DNA修复基因XRCC1和ERCC2以及药物外排转运体ABCB1表达增加。MTT实验显示，AGS细胞对5-FU和Ox单独及联合处理的存活率显著高于MKN-45细胞，提示其化疗敏感性较低。此外，公共GC队列生存分析显示，高SOX5表达与较差的总生存期（overall survival, OS）相关，其中在韩国混合队列和TCGA队列中差异具有统计学意义，在新加坡队列中未达到显著，可能与样本量和随访时间有关。这些结果提示SOX5可能作为GC化疗耐药的潜在生物标志物，其高表达反映了EMT激活、DNA修复增强和干细胞样特征等侵袭性表型，但需要未来功能实验验证因果关系。
本研究采用实时定量PCR（RT-qPCR）、蛋白质印迹法（Western blotting）和免疫荧光技术检测SOX5及相关标志物的mRNA和蛋白表达水平；使用MTT比色法评估细胞对5-FU和Ox单独或联合处理的活力；利用R2基因组学分析与可视化平台分析三个公开GC患者队列（GSE66229、TCGA胃腺癌数据集、GSE15459）中SOX5表达与总生存期的关系。细胞系来源为AGS（原发肿瘤）和MKN-45（肝转移灶），统计采用Mann–Whitney U检验。
2.1 胃癌细胞系中转录因子SOX5的检测与定量：RT-qPCR和Western blot显示AGS细胞SOX5 mRNA和蛋白表达均显著高于MKN-45细胞，免疫荧光证实SOX5在细胞核中定位，且在人GC组织免疫组化中主要见于细胞核。表明AGS细胞是研究SOX5高表达效应的合适模型。
2.2 胃癌细胞系中EMT标志物表达：RT-qPCR和Western blot检测显示，高表达SOX5的AGS细胞中Snail1和ZEB1 mRNA及蛋白水平升高，同时E-cadherin（CDH1）表达显著降低，免疫荧光显示AGS细胞膜上E-cadherin信号较弱。提示SOX5高表达与EMT激活相关。
2.3 胃癌细胞系中CSC标志物表达：RT-qPCR和Western blot显示AGS细胞CD133表达高于MKN-45，而MKN-45细胞CD44表达更高。表明高SOX5细胞以CD133高表达为特征。
2.4 胃癌细胞系中与化疗耐药相关的mRNA和蛋白质的表达：AGS细胞中DNA修复蛋白XRCC1和ERCC2及其mRNA水平显著升高，ABCB1（编码P-糖蛋白）mRNA也升高，提示DNA修复和药物外排能力增强。
2.5 根据SOX5水平评估胃癌细胞系的化疗耐药性：MTT检测显示，在5-FU（0～100μM）和Ox（0～80μM）处理48小时后，AGS细胞在多数浓度下活力高于MKN-45；联合用药时AGS细胞始终显示更高活力。表明高SOX5与低药物敏感性相关。
2.6 SOX5表达与胃癌患者总生存期的关联：在R2平台分析三个队列（R2_Nebozhyn、R2_TCGA、R2_Tan），高表达SOX5组总生存期更短，其中前两个队列经Bonferroni校正后显著。
讨论部分指出，SOX5高表达与EMT、CSC、DNA修复和药物外排相关，可能参与GC细胞可塑性和对FOLFOX的适应性。但本研究仅比较两个细胞系，缺乏功能实验，因此发现的关联属于相关性而非因果性。研究结论可翻译为：本研究为未来定义SOX5在GC中的生物学和临床相关性提供了框架；当前工作确定了SOX5表达与侵袭性分子表型及FOLFOX化疗敏感性降低之间的关联，未来需整合功能基因组学、更多实验模型和临床验证队列来阐明SOX5在化疗耐药调控网络中的作用；这些研究可能推动SOX5成为临床相关的患者分层生物标志物和GC治疗靶点。
