DNAJC5通过BiP/IRE1α/XBP1内质网应激通路诱导自噬促进上皮性卵巢癌顺铂耐药的研究
《Scientific Reports》:DNAJC5 promotes cisplatin resistance in epithelial ovarian cancer by autophagy induced by the BiP/IRE1α/XBP1 endoplasmic reticulum stress pathway
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时间:2025年10月03日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对上皮性卵巢癌(EOC)患者顺铂(DDP)耐药这一临床难题,揭示了DNAJC5通过激活BiP/IRE1α/XBP1内质网应激通路诱导保护性自噬的新机制。研究人员通过体内外实验证实,抑制DNAJC5或IRE1α可显著增强EOC细胞对DDP的敏感性,为逆转铂类耐药提供了新的潜在靶点。
卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的疾病类型,其治疗面临严峻挑战。尽管以顺铂(DDP)为基础的化疗方案是标准一线治疗,但原发性或获得性耐药的出现导致近75%患者复发,五年生存率不足35%。这种耐药性迫使临床提高DDP剂量,进而引发严重毒性反应,因此揭示耐药机制成为改善预后的关键。
近年来,自噬(autophagy)被证实是EOC化疗耐药的重要机制。这一细胞内自我消化过程在内质网应激(ER stress)条件下被激活,通过为细胞提供必需蛋白质和ATP来维持生存。然而,癌细胞如何精确调控自噬过程以抵抗化疗药物攻击,仍是未解之谜。
DNAJC5作为DnaJ热休克蛋白家族成员,在神经系统中扮演重要角色,但其在肿瘤进展中的作用逐渐受到关注。初步临床数据显示,DNAJC5可能与EOC进展存在关联,这激发了研究团队深入探索的兴趣。
研究人员首先通过TCGA数据库分析发现,DNAJC5高表达与卵巢癌患者不良预后显著相关。对67例EOC样本的免疫组化分析显示,DNAJC5主要定位于细胞质,其表达水平与国际妇产科联盟分期呈正相关,III/IV期肿瘤的免疫组化评分显著高于I/II期。此外,DNAJC5高表达与CA125水平升高密切相关,提示其作为EOC恶性进展标志物的潜力。
功能实验表明,在A2780细胞中过表达DNAJC5可显著增强对DDP的耐药性,IC50值升至19.51μM,同时DDP诱导的凋亡明显减少。相反,在耐药细胞系A2780/DDP中敲低DNAJC5可使DDP的IC50降低65%,并显著增加凋亡细胞比例,证实了DNAJC5在介导DDP耐药中的关键作用。
机制探索方面,RNA测序显示DNAJC5过表达细胞中"内质网应激反应"通路显著富集。Western blot验证发现DNAJC5特异性激活BiP-IRE1α-XBP1信号轴,增加磷酸化IRE1α和剪接型XBP1s表达,而对PERK和ATF6分支影响较小。免疫共沉淀实验证实DDP处理可促进DNAJC5与BiP的结合。
自噬水平检测显示,DNAJC5过表达提高LC3-II/LC3-I比值和Beclin-1表达,降低P62水平;而敲低DNAJC5则产生相反效果。用自噬抑制剂氯喹处理或IRE1α抑制剂4μ8C干预均可逆转DNAJC5介导的DDP耐药,证实了ER应激-自噬轴在其中的核心地位。
动物实验进一步验证了上述发现。裸鼠移植瘤模型显示,DNAJC5过表达肿瘤对DDP治疗不敏感,肿瘤抑制率显著低于对照组。IHC分析表明DNAJC5+DDP组中BiP-IRE1α-XBP1-LC3信号通路持续激活。
本研究采用的关键技术方法包括:TCGA数据库生物信息学分析、67例临床样本免疫组化评估、细胞系构建与功能验证(CCK-8、克隆形成、Transwell、划痕实验)、RNA测序与生物信息学分析、蛋白互作检测(Western blot、免疫共沉淀)、动物模型建立等。
DNAJC5促进DDP耐药在EOC细胞中的机制研究表明,该蛋白通过调控BiP-IRE1α-XBP1通路诱导保护性自噬。临床样本分析显示DNAJC5高表达与EOC不良预后相关。功能实验证实干预DNAJC5可影响EOC细胞对DDP的敏感性。机制探索揭示DNAJC5与BiP互作激活IRE1α-XBP1信号。自噬水平检测证明DNAJC5通过ER应激诱导自噬。通路抑制实验表明靶向IRE1α可逆转耐药表型。体内实验验证DNAJC5在动物模型中促进DDP耐药。
研究结论强调,DNAJC5通过激活BiP-IRE1α-XBP1信号通路诱导自噬,进而促进EOC的DDP耐药。这一发现不仅深化了对EOC化疗耐药机制的理解,还为临床逆转铂类耐药提供了新的潜在靶点。尽管DNAJC5在不同EOC细胞系中的作用存在异质性,但本研究为开发针对DNAJC5或其下游信号通路的治疗策略奠定了理论基础,对改善EOC患者预后具有重要意义。该论文发表于《Scientific Reports》期刊,为EOC耐药研究领域提供了新的视角和实验依据。
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