肝癌中caveolin-1通路抑制促进凋亡并克服泛酪氨酸激酶抑制剂耐药性的研究

一、作者与发表信息
本研究由Tasnuva D. Kabir、Samuel Beck等来自澳大利亚Harry Perkins医学研究所、波士顿大学医学院、浙江大学等14家机构的联合团队完成，通讯作者为Peter J. Leedman。论文于2025年发表在*Cell Death and Disease*（影响因子16.561），标题为《Inhibition of the caveolin-1 pathway promotes apoptosis and overcomes pan-tyrosine kinase inhibitor resistance in hepatocellular carcinoma》。

二、学术背景
肝癌（HCC）是全球癌症相关死亡的第三大原因，晚期患者对多靶点酪氨酸激酶抑制剂（TKI，如索拉非尼和乐伐替尼）的耐药性是临床治疗的主要障碍。尽管免疫检查点抑制剂联合TKI的疗法在临床试验中探索（如LEAP-002研究），但疗效仍受限于耐药性和不良反应。此前研究发现，TKI耐药与EGFR、PI3K/AKT等通路激活相关，但caveolin-1（CAV1）在HCC耐药中的作用机制尚未明确。本研究旨在揭示CAV1驱动的泛TKI耐药机制，并探索靶向CAV1及其下游通路（如AXL/FGFR4）的治疗策略。

三、研究流程与方法
1. 耐药细胞模型构建
- 样本与处理：通过逐步增加药物浓度，构建索拉非尼耐药（Huh-7/SR1/SR2）和乐伐替尼耐药（Huh-7/LR）的HCC细胞系，EC50值显著升高（如Huh-7/LR对乐伐替尼EC50 >40 μM）。
- 组学分析：RNA测序鉴定1922个差异表达基因（DEGs），基因集富集分析（GSEA）显示上皮-间质转化（EMT）、IL6/JAK/STAT3通路显著激活。跨数据集比对发现CAV1、CD47和FLNC在5种TKI耐药细胞中共同上调。

1. CAV1功能验证

   • 体外实验：
     
     • 过表达：慢病毒转染构建CAV1过表达的Huh-7细胞（Huh-7-CAV1-OE），显示CAV1通过激活RAC1/p70S6K通路促进细胞存活（Western blot验证）。
       
     • 敲降：siRNA敲降CAV1后，耐药细胞凋亡率增加（Annexin V-FITC检测），侵袭能力降低（Transwell和3D胶原侵袭实验）。
       
   • 机制探索：
     
     • 信号通路：磷酸化激酶阵列显示CAV1敲降抑制STAT3/p70S6K和AMPKα通路，同时下调休眠相关蛋白（E-cadherin、p21）。
       
     • 自噬调控：CAV1抑制导致LC3-II/Ⅰ比值升高和p62降解（免疫印迹），提示自噬流增强。
       

2. 临床相关性分析

   • 患者数据：TCGA队列中CAV1高表达与HBV阳性HCC患者生存率差独立相关（HR=1.744, p=0.044）。单细胞RNA测序（scRNA-seq）发现CAV1+肿瘤细胞亚群与复发显著相关。
     
   • 类器官模型：患者来源类器官（PDO）中，CAV1抑制剂（siCAV1/miR-7）或AXL/FGFR4抑制剂（BGB324/BLU9931）联合TKI显著抑制生长（3D活力实验）。
     

四、主要结果
1. CAV1驱动耐药的核心机制：
- CAV1过表达通过维持肿瘤细胞休眠（上调E-cadherin/p21）和激活STAT3/p70S6K通路促进耐药。
- 在获得性耐药中，CAV1依赖AXL（索拉非尼耐药）或FGFR4（乐伐替尼耐药）传递生存信号。

1. 靶向干预效果：

   • miR-7的调控作用：miR-7通过直接结合CAV1 3’UTR抑制其表达，联合TKI可协同诱导凋亡（协同指数CI=0.053）。
     
   • 小分子抑制剂：AXL抑制剂BGB324（EC50=0.212 μM）和FGFR4抑制剂BLU9931在PDO中克服耐药（Western blot验证下游通路抑制）。
     

2. 临床意义：CAV1作为预测标志物，在Sorafenib无应答者中mRNA水平显著升高（ROC曲线灵敏度93.4%）。

五、结论与价值
本研究首次阐明CAV1通过调控肿瘤休眠和自噬平衡介导泛TKI耐药，并提出靶向CAV1-AXL/FGFR4轴的治疗策略。科学价值在于揭示了CAV1在HCC耐药中的多通路调控网络，应用价值为临床联合用药提供了新靶点（如miR-7替代疗法）。

六、研究亮点
1. 创新性发现：CAV1通过E-cadherin/RAC1/p21轴维持休眠态，区别于传统β-catenin依赖机制。
2. 方法学创新：整合scRNA-seq、PDO模型和跨癌种相关性分析，多维度验证CAV1的泛耐药作用。
3. 转化潜力：AXL/FGFR4抑制剂的协同效应为晚期HCC提供了可快速临床转化的方案。

七、其他价值
研究还发现HBV相关HCC中CAV1高表达与免疫微环境（如TAMs）相关，提示CAV1可能影响免疫治疗响应，值得进一步探索。