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突破性发现!PTGES3 核功能驱动肝癌进展,Molecular Biomedicine助力机制验证

发布人:爱必信(上海)生物科技有限公司

发布日期:2026/7/3 14:20:36

肝细胞癌(HCC)作为全球第三大致癌死因,其肿瘤增殖与免疫抑制微环境的协同作用一直是治疗难题。近期发表于《Molecular Biomedicine》的研究首次揭示了 PTGES3 的非经典核功能 —— 通过 SP1/TGF-β 轴同时调控肿瘤内在生长与外在免疫重塑,为肝癌治疗提供了全新靶点。值得关注的是,该研究中关键的 PTGES3 蛋白纯化实验依赖爱必信(Absin)的 rProtein A/G Magnetic IP/Co-IP Kit(货号:abs9649),为机制验证提供了核心工具支撑。

文献信息
文献标题:Nuclear prostaglandin E synthase 3 promotes hepatocellular carcinoma growth with immunosuppressive macrophage polarization via the SP1/TGF-β axis
发表期刊:Mol Biomed. (IF=10.1)
DOI:https://doi.org/10.1186/s43556-026-00431-6
使用 Absin 产品:免疫(共)沉淀(IP/CoIP)试剂盒(磁珠法)(货号:abs9649)

一、研究思路:层层递进解码 PTGES3 的 "双重身份"

研究团队采用 "临床 - 细胞 - 动物 - 分子" 的多维验证体系,逐步揭开 PTGES3 在肝癌中的作用机制:

整个研究逻辑清晰,从临床现象出发,逐步聚焦到分子机制,每一步验证都为最终结论提供了坚实支撑。

二、核心研究成果:PTGES3 的 "核功能革命" 与双重驱动机制

1. 临床价值:PTGES3 是肝癌预后的 "预警信号"

研究发现,肝癌组织中 PTGES3 的 mRNA 和蛋白水平均显著高于癌旁组织(原文图 1),高表达患者的无病生存期(DFS)和总生存期(OS)显著缩短(DFS:P=0.024;OS:P=0.018)。多因素 Cox 回归分析证实,PTGES3 高表达是不良预后的独立危险因素(aHR=2.37,95% CI:1.206-4.657),有望成为肝癌预后评估的新型生物标志物。

2. 功能验证:PTGES3 兼具 "促增殖" 与 "塑免疫" 双重作用

肿瘤内在驱动:PTGES3 沉默可使肝癌细胞增殖率下降约 40%,迁移能力降低 53%,凋亡率升高近 2 倍(原文图 2);且通过激活 PI3K/AKT/mTOR 通路促进肿瘤进展,该效应可被 mTOR 抑制剂雷帕霉素逆转(原文图 3)。

Fig. 2.

PTGES3 promotes HCC cell proliferation, migration, and survival in Huh7 cells.

实验类型实验内容关键结果
a
Cell viability assays (MTT)
PTGES3 knockdown/overexpression in Huh7 cells at 48 h (n=3; n=8 technical replicates)
b
Colony formation assays
Representative images and quantification of colonies (n=3)
c
Migration assays
Wound closure at 0 and 48 h, scale bars 100 μm (n=3)
d
Apoptosis analysis
Flow cytometry plots, Annexin V⁺/7-AAD⁻ and Annexin V⁺/7-AAD⁺ (n=4)

Statistical analysis: One-way ANOVA with Dunnett's/Tukey's post hoc test, or two-tailed unpaired Student's t-test. ** P<0.01, *** P<0.001, **** P<0.0001

Fig. 3.

PTGES3 activates the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway to promote HCC progression.

图注实验内容
a
Volcano plot: DEGs in Huh7 cells following PTGES3 knockdown (n=3; |log₂FC|>0.5, adjusted P<0.05)
b
KEGG pathway enrichment: PI3K/AKT pathway as primary downstream target
c
Western blot: PI3K, p-AKT, t-AKT, p-mTOR, t-mTOR, p-P70S6K, t-P70S6K, p-4EBP1, t-4EBP1 (n=3)
d-f
Rescue assays: MTT, wound closure, colony formation with Rapamycin (100 nM) treatment (n=3)

Statistical analysis: Wald test with Benjamini–Hochberg correction, or Two-way ANOVA with Tukey's post hoc test. ** P<0.01, *** P<0.001, **** P<0.0001

免疫微环境重塑:PTGES3 沉默显著减少 TAM 浸润(15.8% vs 23.4%),并抑制其 M2 极化(原文图 5),核心机制是通过调控 TGF-β 分泌,而非经典 PGE2 通路。

Fig. 5.

PTGES3 drives M2 macrophage polarization in the HCC microenvironment via the TGF-β axis.

图注实验内容
a-c
scRNA-seq: t-SNE visualization, cellular composition, M1/M2 polarization signatures (n=3)
d
IF images: CD206 (red) and DAPI (blue) in mouse HCC tissues, scale bars 20 μm (n=6)
e
FACS: CD14⁺CD163⁺ M2 and CD14⁺CD86⁺ M1 macrophages in Huh7/M0 co-culture
f-i
ELISA: PGE2 (n=6), TGF-β in hepatic tissues (n=4) and cell supernatants (n=3)
j
Rescue assay: CD163 Western blot with exogenous TGF-β (10 ng/mL) (n=3)

Statistical analysis: Wilcoxon rank-sum/signed-rank test, two-tailed unpaired Student's t-test, or One-way ANOVA with Tukey's post hoc test. * P<0.05, *** P<0.001, **** P<0.0001; ns, not significant

3. 机制突破:核 PTGES3 通过 SP1/TGF-β 轴实现双重调控

研究最关键的创新点在于发现 PTGES3 的非经典核功能:

PTGES3 可进入细胞核,直接结合 SP1 启动子的 G-rich 基序(通过 EMSA 和 CUT&Tag 验证,原文图 6),transcriptional 激活 SP1 表达。

Fig. 6.

Nuclear PTGES3 directly binds and transcriptionally activates SP1.

图注实验内容
a
Venn diagram: Intersection of PTGES3-bound genes (CUT&Tag) and TGFB1 transcriptional regulators (TRRUST v2)
b
IGV tracks: PTGES3 enrichment at SP1 promoter region
c
Motif analysis: G-rich motif sequence identification
d
EMSA: Biotinylated SP1 promoter probes with purified PTGES3 protein (Shift/Competition assays)
e
ChIP-qPCR: PTGES3 recruitment to SP1 promoter (n=3)
f
Dual-luciferase reporter: WT vs Mut SP1 promoter (n=3)
g-h
qPCR and Western blot: SP1 mRNA and protein levels (n=3)
i
ELISA: TGF-β secretion with SP1 knockdown rescue (n=4)
j-l
Rescue assays: siSP1, ITD-1 (TGFBR inhibitor, 5 μM), 17-AAG (HSP90 inhibitor, 0.5 μM)

Statistical analysis: Two-tailed unpaired Student's t-test, Two-way ANOVA with Šídák's/Tukey's post hoc test. ** P<0.01, *** P<0.001, **** P<0.0001; ns, not significant

激活的 SP1 进一步促进 TGF-β 分泌,形成双重信号环路:①自分泌环路(TGF-β→TGFBR→PI3K/AKT/mTOR)维持肿瘤增殖;②旁分泌环路(TGF-β→TAM M2 极化)构建免疫抑制微环境(原文图 7)。

Fig. 7.

Schematic of the nuclear PTGES3/SP1/TGF-β signaling axis.

该模型阐明 PTGES3 转位至细胞核,特异性结合 SP1 启动子的 G-rich 基序,驱动 SP1 转录。上调的 SP1 促进 TGF-β 分泌,通过两条平行信号环路推动 HCC 进展:

  • 自分泌环路:分泌的 TGF-β 结合 HCC 细胞上的 TGFBR,触发 PI3K/AKT/mTOR 级联磷酸化,维持肿瘤增殖和迁移。该轴通过特异性抑制剂 ITD-1(靶向 TGFBR)和雷帕霉素(靶向 mTOR)进行功能验证。

  • 旁分泌环路:分泌的 TGF-β 作用于肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),诱导 CD206⁺ M2 极化,建立免疫抑制微环境。

三、关键工具:爱必信 abs9649 助力核心机制验证

在解析 PTGES3 与 SP1 启动子结合的关键实验中,研究团队面临的核心挑战是获得高纯度、有活性的重组 PTGES3 蛋白 —— 这是 EMSA 实验成功的前提。

abs9649 的核心作用:

研究明确采用爱必信的 rProtein A/G Magnetic IP/Co-IP Kit(货号:abs9649)纯化重组 PTGES3 蛋白(原文 "Materials and methods-EMSA" 部分)。该试剂盒凭借以下优势保障了实验成功:

正是借助 abs9649 纯化的高活性 PTGES3 蛋白,研究团队得以通过 EMSA 实验明确验证:PTGES3 可直接结合 SP1 启动子的 G-rich 基序,且结合具有序列特异性(野生型探针可竞争结合,突变型探针无竞争作用),这一结果成为整个分子机制的核心支撑证据。

四、研究意义与产品价值展望

该研究不仅揭示了 PTGES3 作为肝癌治疗新靶点的潜力,为联合靶向治疗与免疫治疗提供了新思路,更体现了优质实验工具对科学突破的关键支撑作用。

爱必信 abs9649 作为一款成熟的蛋白纯化工具,已被广泛应用于 IP、Co-IP、蛋白纯化等关键实验,其可靠性和稳定性在多项高分研究中得到验证。对于从事转录调控、蛋白互作等方向的研究者而言,abs9649 能够提供高效、稳定的实验解决方案,助力机制验证实验的顺利开展。

未来,随着 PTGES3 相关靶向药物的研发,此类基础研究中的核心工具将持续为转化医学研究提供支撑,而爱必信也将继续以高品质试剂助力生命科学领域的更多突破性发现。

如需了解 abs9649 产品详情或相关应用案例,可访问爱必信官网或联系技术支持团队,获取专属实验解决方案。

免责声明】原文献《Mol Biomed.》(DOI:10.1186/s43556-026-00431-6),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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