卵巢癌是女性生殖系统中致死率最高的恶性肿瘤之一,主要挑战在于复发率高与化疗耐药。已有研究表明,肿瘤干细胞样细胞在耐药和复发中发挥关键作用,而转录因子SOX2是维持这些细胞“干性”的核心分子。SOX2在多种肿瘤(包括卵巢癌)中异常高表达,与肿瘤侵袭性和化疗抵抗密切相关。然而,SOX2作为转录因子结构特殊,被认为是“不可成药”靶点。寻找驱动SOX2异常表达的可成药信号通路,有望为铂类耐药卵巢癌带来新治疗策略。
本研究由华东师范大学团队发表于《scientific reports》,揭示了AKT1通过磷酸化稳定SOX2蛋白,从而驱动其高表达并赋予耐药性,并提出AKT1抑制剂可显著增强铂类药物疗效的策略。
SOX2高表达主要源于转录后调控
研究首先在6种卵巢癌细胞系及临床组织样本中检测SOX2的表达情况。结果显示,SOX2阳性率达到71.1%,而基因扩增率仅为~12–25%,转录水平异常比例约6–9%,且基因扩增与蛋白水平无显著相关性。TCGA数据分析也证实,基因扩增与mRNA升高的同时发生率仅约2%。这表明,SOX2在卵巢癌中的广泛高表达主要由转录后机制(如蛋白稳定性调控)驱动,而非单纯的基因扩增或转录异常。
Figure 1. SOX2在卵巢细胞系和肿瘤中广泛且可变地表达。
AKT1是驱动SOX2稳定性的核心激酶
通过在Pa-1细胞中对58种激酶抑制剂进行筛选,研究发现AKT抑制剂可显著下调SOX2蛋白水平。进一步验证中,AKT1特异性抑制剂MK2206在Pa-1和OVCAR3细胞中呈剂量依赖性降低SOX2蛋白,同时减少SOX2 mRNA水平。加入蛋白酶体抑制剂MG132后,MK2206导致的SOX2下降被显著阻断,而蛋白半衰期由~10小时缩短至<4小时,证明AKT1通过防止蛋白酶体依赖降解来维持SOX2稳定性。AKT1基因敲低同样导致SOX2明显下降,而AKT1过表达可提升SOX2水平,且该效应可被MK2206完全逆转。
Figure 2. AKT主要通过促进SOX2蛋白的稳定性来驱动SOX2过表达
AKT1通过T116位点磷酸化稳定SOX2
免疫共沉淀分析显示,AKT1与SOX2共表达可增强SOX2在T116位点的磷酸化。构建的SOX2突变体(T116A失磷酸化型和T116D磷酸化模拟型)在稳定表达于OVCAR3细胞后,对MK2206处理均不敏感,而内源SOX2则被显著下调。这表明,T116位点的磷酸化是AKT1稳定SOX2的必要条件。
Figure 3. AKT通过磷酸化SOX2的T116位点促进SOX2蛋白的稳定性
AKT1与SOX2共同维持卵巢癌细胞干性与增殖能力
在Pa-1和OVCAR3细胞中,SOX2敲低可显著抑制细胞增殖(CCK8检测)、克隆形成及肿瘤球形成。AKT1敲低在这些功能上的抑制作用与SOX2敲低相似。MK2206同样呈剂量依赖性抑制细胞增殖、克隆形成及肿瘤球形成。这些结果表明,AKT1与SOX2在维持卵巢癌细胞的干性和增殖方面功能高度重叠,抑制AKT1可替代直接抑制SOX2实现抗肿瘤作用。
Figure 4. AKT和SOX2对于SOX2高表达Pa-1细胞中的肿瘤干细胞特性和增殖至关重要。
AKT1抑制显著增强铂类药物疗效
SOX2敲低可使Pa-1和OVCAR3细胞对顺铂敏感性显著提高。MK2206单药在Pa-1和OVCAR3细胞中的IC50分别约为11.3 µM和5.5 µM。联合用药分析显示,MK2206与顺铂或卡铂在Pa-1细胞中具有协同抑制作用,低剂量组合即可显著抑制细胞增殖与克隆形成,并协同下调SOX2蛋白水平。在OVCAR3细胞中也观察到类似的协同趋势。这表明,“AKT1抑制+铂类药物”联合方案有望克服SOX2阳性卵巢癌的化疗耐药。
Figure 5. 通过MK2206抑制AKT,使SOX2高表达的卵巢癌细胞对化疗更加敏感。
总体而言,该研究聚焦卵巢癌中SOX2的异常高表达,指出其主要由蛋白稳定性而非基因扩增或转录上调驱动;通过小分子筛选与遗传学操控,作者锁定AKT1为关键上游:AKT1对SOX2的T116位点磷酸化可显著延长其半衰期、抑制蛋白酶体降解,从而维持干性与增殖;相反,AKT抑制剂(如 MK2206)或AKT1敲低会缩短SOX2半衰期并下调其水平,导致克隆/球形成和增殖能力同步下降。功能层面,抑制AKT或降低 SOX2 均可提高细胞对顺铂/卡铂的敏感性,MK2206与铂类还呈协同并伴随SOX2同步下调。整体而言,AKT1–SOX2轴是耐铂与“干性”维持的关键节点,提示“AKT抑制剂 +铂类”的联合策略在SOX2阳性卵巢癌中具有潜在转化价值,需进一步动物与临床验证。
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Type | 货号 | 产品名称 |
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Protein | HB610012 | Recombinant Human AKT1 Protein, N-His |
ZA455012 | Recombinant Zebrafish akt1 Protein, N-His | |
HW455012 | Recombinant Human SOX2 Protein, N-His | |
Antibody | HB610014 | Anti-AKT1 Polyclonal Antibody |
MB610013 | Anti-Phospho-AKT1 (pS473) Antibody (P8.H9) | |
MB610023 | Anti-Phospho-AKT1 (pS212) Antibody (SAA0279) | |
HB610013 | Anti-Phospho-AKT1 (pS473) Antibody (SAA0300) | |
HB610023 | Anti-Human AKT1 Nanobody (SAA1080) | |
HB610033 | Anti-Human AKT1 Nanobody (SAA1231) | |
ZA455014 | Anti-Zebrafish akt1 Polyclonal Antibody |
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