揭示了 RIOK1 通过相分离介导应激颗粒形成、抑制 PTEN 翻译并激活磷酸戊糖途径,最终导致肝癌细胞对酪氨酸激酶抑制剂(TKI)耐药的核心机制。
近期,国际顶级期刊《Nature Cancer》(IF 28.5)在线发表了一篇关于肝癌靶向治疗耐药机制的突破性研究,揭示了 RIOK1 通过相分离介导应激颗粒形成、抑制 PTEN 翻译并激活磷酸戊糖途径,最终导致肝癌细胞对酪氨酸激酶抑制剂(TKI)耐药的核心机制。值得关注的是,该研究中关键的临床转化验证实验 —— 患者来源肝癌类器官(PDO)模型的构建。
文献标题:RIOK1 phase separation restricts PTEN translation via stress granules activating tumor growth in hepatocellular carcinoma
发表期刊:Nature Cancer(IF 28.5)
DOI:10.1038/s43018-025-00984-5
一、研究背景:肝癌 TKI 耐药困境亟待突破
肝细胞癌(HCC)是全球第三大癌症相关死亡原因,多靶点 TKI(如索拉非尼、多纳非尼)是晚期肝癌的一线治疗方案。但由于肿瘤微环境应激(如营养缺乏、缺氧)引发的细胞适应性改变,TKI 耐药问题严重限制了临床疗效。此前研究已知应激颗粒(SGs,由液 - 液相分离 LLPS 形成)与耐药相关,但具体机制在肝癌中尚不明确 —— 这正是该研究旨在破解的核心科学问题。
二、核心发现:RIOK1 - 应激颗粒 - PTEN 轴是 TKI 耐药关键
研究团队通过多平台筛选发现,非典型激酶 RIOK1 在肝癌中高表达且与不良预后相关,其在 NRF2 调控下被应激激活后,会通过 LLPS 招募 IGF2BP1 和 G3BP1 形成应激颗粒,封存 PTEN mRNA 并抑制其翻译。PTEN 表达降低会激活磷酸戊糖途径(PPP),增强肝癌细胞的应激耐受和 TKI 耐药性;而小分子药物西达本胺(chidamide)可靶向降解 RIOK1,与 TKI 协同抑制肿瘤生长(图 1)。
图 1 研究核心机制示意图:RIOK1 介导 TKI 耐药的分子通路
三、人肝癌类器官试剂盒:临床转化验证的 “关键利器”
为验证西达本胺与 TKI(多纳非尼)的协同治疗效果是否贴近临床实际,研究团队需要构建保留患者肿瘤异质性的体外模型—— 患者来源肝癌类器官(PDO)。该模型的构建依赖于Human HCC organoid kit,其核心作用体现在以下 3 点:
1. 高效构建临床相关性 PDO 模型
研究团队从接受手术治疗的肝癌患者(Patient 2、Patient 7)肿瘤组织中,使用试剂盒进行类器官培养:
· 步骤:将肿瘤组织剪切成 1mm³ 小块,经酶解、过滤、离心后,用试剂盒中的专用培养基重悬细胞并与基质胶混合接种,后续每 2-3 天更换试剂盒配套培养基,5-7 天传代一次(传代 3 代后用于实验)。
2. 验证联合用药的临床抑制效果
研究通过试剂盒构建的 PDO 模型,测试了 “西达本胺 + 多纳非尼” 的协同作用:
· 结果:与单独用药组相比,联合用药组可显著缩小 PDO 体积(图 2o),且对不同患者来源的 PDO 均表现出一致的生长抑制效果(图 2p),证明该联合方案具有广谱临床潜力。· 关键图片对应:图 2o 为 DMSO、多纳非尼、西达本胺、联合用药组的 PDO 显微镜图像(可见联合用药组类器官明显变小);图 2p 为 PDO 面积变化统计(联合用药组面积显著低于单独用药组,P<0.0001)。
图 2 联合用药对 PDO 的抑制效果:左为形态变化,右为体积量化统计
3. 支撑 “基础机制 - 临床转化” 闭环
为进一步确认类器官模型的可靠性,研究还通过试剂盒构建的 PDO 进行了 HE 染色验证,证明培养的类器官保留了原发肿瘤的组织学特征;同时结合小鼠 PDX 模型(患者来源异种移植)的体内实验,形成 “细胞实验 - PDO 验证 - 动物验证” 的完整证据链,而试剂盒构建的 PDO 模型正是连接基础机制与临床应用的 “桥梁”。
五、总结:助力肝癌研究从 “基础” 走向 “临床”
该《Nature Cancer》研究不仅揭示了肝癌 TKI 耐药的全新机制,为开发 “RIOK1 抑制剂 + TKI” 的联合疗法提供了理论基础,更证明了患者来源类器官(PDO)在临床转化研究中的不可替代作用。
【免责声明】本文内容基于《Nature Cancer》(DOI: 10.1038/s43018-025-00984-5)原文献,由 AI 解读整理;文中涉及的原文献图片、数据等知识产权归原期刊及研究团队所有。若存在侵权情形,敬请及时联系我方删除,我方将积极配合处理。
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