索拉非尼通过PERK/eIF2α磷酸化与MNK1a/eIF4E信号轴双重抑制翻译起始重编程抗肝癌机制研究

　　本研究针对索拉非尼(Sorafenib)治疗肝细胞癌(HCC)疗效受限的难题，揭示了其通过激活PERK/eIF2α磷酸化通路、抑制MNK1a介导的eIF4E磷酸化及破坏eIF4F复合体组装，双重调控翻译起始过程，进而抑制Cyclin D1等促癌蛋白合成并诱导细胞周期阻滞的新机制，为优化靶向治疗策略提供关键理论依据。

　　

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）作为全球范围内高发的恶性肿瘤，其治疗面临严峻挑战。尽管多激酶抑制剂索拉非尼（Sorafenib, Sfb）已被批准用于晚期HCC治疗，但临床实践表明其仅能延长患者生存期数月，且易产生耐药性。这种局限性凸显了深入探究索拉非尼作用机制的紧迫性。以往研究虽已发现索拉非尼可抑制肿瘤细胞增殖、血管生成并诱导内质网应激，但其对翻译过程（蛋白质合成的关键步骤）的具体影响尚未系统阐明。尤其值得关注的是，翻译重编程（Translation Reprogramming）在癌症进展中扮演核心角色，癌细胞通过调控蛋白质合成适应应激环境并促进恶性表型。因此，解析索拉非尼如何干预翻译机制，对于理解其抗癌效应及克服耐药性具有重要意义。

本研究发表于《Molecular and Cellular Biochemistry》，团队通过多维度实验揭示了索拉非尼通过协同调控多条信号通路抑制翻译起始的新机制。研究人员主要采用肝癌细胞系（HepG2、Huh7）模型，结合药理学处理与基因操作技术，关键实验方法包括：多聚核糖体图谱分析（评估全局翻译效率）、嘌呤霉素标记法（检测新生蛋白质合成）、Western blot（分析蛋白表达与磷酸化水平）、shRNA基因沉默（靶向PERK及4E-BP1/2）、慢病毒转染与质粒过表达（操作eIF4E及MNK1变异体）、RT-qPCR（测定mRNA表达与翻译状态）以及流式细胞术（细胞周期分析）。

索拉非尼抑制全局翻译

通过多聚核糖体分析和嘌呤霉素标记实验，发现索拉非尼以剂量和时间依赖方式显著抑制HCC细胞的全局蛋白质合成，处理12小时后多聚体解离并伴随80S核糖体累积，表明翻译起始阶段受阻。该效应在多种HCC细胞中均得到验证，提示其具有普适性。

eIF2α磷酸化与4E-BPs在翻译抑制中的贡献

研究证实索拉非尼快速激活内质网应激激酶PERK，促使eIF2α Ser⁵¹位点磷酸化，而shRNA沉默PERK可短暂缓解翻译抑制，说明PERK/eIF2α通路在早期起关键作用。相反，4E-BP1的磷酸化状态（Thr³⁷/Thr⁴⁶及Ser⁶⁵）未受显著影响，且双沉默4E-BP1/2未能逆转翻译抑制，表明mTORC1/4E-BP轴并非索拉非尼的主要作用靶点。

索拉非尼通过MAPK通路抑制eIF4E磷酸化

Western blot分析显示，索拉非尼迅速降低ERK1/2（Thr²⁰²/Tyr²⁰⁴）及其下游靶点eIF4E（Ser²⁰⁹）和RPS6（Ser²³⁵/Ser²³⁶）的磷酸化水平，但对mTORC1特异性位点RPS6 Ser²⁴⁰/Ser²⁴⁴影响微弱。联合用药实验（MNK抑制剂CGP57380或mTOR抑制剂Sirolimus）进一步证实索拉非尼主要通过抑制MAPK信号而非mTORC1通路调控eIF4E功能。

eIF4E敏感性mRNA的翻译下调

polysome分级与RT-qPCR分析发现，索拉非尼处理1小时后，促癌基因Cyclin D1、c-Myc、Mcl-1及VEGFA的mRNA在多聚体中分布比例显著降低，其中Cyclin D1和c-Myc的蛋白水平同步下降。这表明索拉非尼选择性抑制eIF4E依赖性弱mRNA的翻译，且该效应与eIF4F复合体组分eIF4A/eIF4G的蛋白降解相关。

MNK1亚型在索拉非尼应答中的作用

过表达MNK1a（ERK/p38依赖型）可在低浓度索拉非尼（1 μM）下恢复eIF4E磷酸化，而MNK1b（组成型活性）无此效应；但在治疗浓度（10 μM）下，两者均无法逆转磷酸化抑制，提示MAPK通路抑制强度超越MNK1的补偿能力。

eIF4E磷酸化在细胞周期调控中的功能

过表达磷酸模拟突变体eIF4E-S209D可特异性恢复Cyclin D1蛋白表达，但未能挽救c-Myc水平，说明eIF4E磷酸化直接调控Cyclin D1翻译。有趣的是，野生型与突变体eIF4E过表达均能缓解索拉非尼诱导的S期阻滞，且该效应不依赖Cyclin D1，暗示eIF4E通过其他途径参与细胞周期调控。

结论与意义

本研究系统阐明了索拉非尼通过三重机制重编程翻译过程：其一，激活PERK/eIF2α磷酸化通路触发全局翻译抑制；其二，抑制MAPK/MNK1a信号轴减少eIF4E Ser²⁰⁹磷酸化，进而选择性下调促癌蛋白合成；其三，破坏eIF4F复合体稳定性（通过降低eIF4A/eIF4G丰度）进一步削弱帽依赖性翻译。这些发现不仅深化了对索拉非尼抗癌机制的理解，更揭示了翻译起始装置作为治疗靶点的潜力。尤其值得注意的是，eIF4E磷酸化状态与细胞周期进程的关联为克服耐药性提供了新思路（例如联合MNK抑制剂）。未来研究需在耐药细胞模型及体内实验中验证这些机制，并探索基于翻译调控的联合治疗策略，以期改善晚期HCC患者的临床预后。