PD-L1 promotes hepatocellular carcinoma progression by inhibiting PTP1B and activating FAK

LIU Yang; WANG Yuran; YU Ying; TU Li; WANG Zengli; OUYANG Shiqi; TANG Xiaolong

doi:10.16016/j.2097-0927.202505080

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PD-L1 promotes hepatocellular carcinoma progression by inhibiting PTP1B and activating FAK

Monographic Reports | 更新时间：2025-09-11

- PD-L1 promotes hepatocellular carcinoma progression by inhibiting PTP1B and activating FAK
- Journal of Army Medical University Vol. 47, Issue 17, Pages: 2012-2027(2025)
- 作者机构：
  
  1.安徽理工大学医学院：，生物化学与分子生物学教研室，安徽淮南
  2.安徽理工大学医学院：，2022级临床医学2班，安徽淮南
  2.Grade 2022 Majoring in Clinical Medicine， School of Medicine， Anhui University of Science and Technology， Huainan， Anhui， China
- 作者简介：
  
  TANG Xiaolong， E-mail： txljd2006@126.com
- 基金信息：
  
  the General Program of National Natural Science Foundation of China(82071862);the Medical Special Cultivation Project of Anhui University of Science and Technology(YZ2023H1A005)
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202505080
  CLC： R394.3;R730.23;R735.7
- Received：30 May 2025，
  
  Revised：2025-07-19，
  
  Accepted：21 July 2025，
  
  Published：15 September 2025
- 稿件说明：
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刘洋，王语然，于滢，等.程序性死亡配体-1通过抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B激活黏着斑激酶促进肝细胞癌进展［J］.陆军军医大学学报，2025，47（17）：2012-2027.DOI：10.16016/j.2097-0927.202505080.

LIU Y，WANG Y R，YU Y，et al.PD-L1 promotes hepatocellular carcinoma progression by inhibiting PTP1B and activating FAK［J］.J Army Med Univ，2025，47（17）：2012-2027.DOI：10.16016/j.2097-0927.202505080.
刘洋，王语然，于滢，等.程序性死亡配体-1通过抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B激活黏着斑激酶促进肝细胞癌进展［J］.陆军军医大学学报，2025，47（17）：2012-2027.DOI：10.16016/j.2097-0927.202505080. DOI：

LIU Y，WANG Y R，YU Y，et al.PD-L1 promotes hepatocellular carcinoma progression by inhibiting PTP1B and activating FAK［J］.J Army Med Univ，2025，47（17）：2012-2027.DOI：10.16016/j.2097-0927.202505080. DOI：

摘要

目的

揭示PD-L1-PTP1B-FAK信号轴促进肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）进展的作用机制，并阐明其在HCC中的效应功能。

方法

通过GEPIA数据库获取HCC患者中PD-L1与FAK表达水平的10年生存分析曲线。采用免疫组化染色法分析HCC组织与癌旁组织中PD-L1与FAK在Y397位点磷酸化相对表达水平。通过Western blot检测内源性PD-L1低表达（SNU-387）和PD-L1高表达（Hep3B）细胞系

，并构建SNU-387

PDL1+

和Hep3B

PDL1-

慢病毒转染的细胞系，通过Western blot检测PD-L1的高表达和低表达对p-FAK（Y397）的影响。为明确FAK在HCC中的功能机制，分别在SNU-387

PDL1+

中施加FAK抑制剂、在Hep3B

PDL1-

中施加FAK激活剂进行功能挽救实验，结合划痕愈合实验、Transwell侵袭实验、EdU增殖实验及克隆形成实验评估肿瘤恶性效应。通过GENEMANIA数据库预测蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）与PD-L1和FAK间功能交互，IHC分析PD-L1/PTP1B/p-FAK（Y397）三者的表达相关性，通过免疫共沉淀（co-immunoprecipitation，Co-IP）和间接免疫荧光（immunofluorescence，IF）验证PD-L1与PTP1B的相互作用，Western blot验证PD-L1与PTP1B的调控关系，通过体外PTP1B磷酸酶活性实验检测PTP1B活性变化。Western blot筛选内源性PTP1B高表达（SNU-387）和PTP1B低表达（Hep3B）细胞系，利用Hep3B

PTP1B+

和SNU-387

PTP1B-

细胞系，检测p-FAK（Y397）水平及重复表达水平对其功能效应实验和挽救实验。通过Western blot检测SNU-387细胞和Hep3B细胞中p-FAK（Y397）下游通路信号的变化。

结果

免疫组化染色显示，在HCC组织中PD-L1与p-FAK（Y397）表达呈正相关（95%

：1.065~3.801，

0.01）。在SNU-387

PDL1+

细胞中显著增强FAK（Y397）位点磷酸化（

0.01），细胞的迁移、侵袭、增殖、克隆形成能力提高（

0.01），FAK抑制剂可逆转该效应（

0.05）；而Hep3B

PDL1-

细胞中显著降低FAK（Y397）位点磷酸化（

0.01），细胞迁移、侵袭、增殖、克隆形成能力降低（

0.01），FAK激活剂可恢复该效应（

0.05）；免疫组化染色显示在HCC组织中PTP1B表达与PD-L1和p-FAK（Y397）呈负相关（95%

：1.886~3.514，

0.05）。Co-IP实验和IF实验证实PD-L1与PTP1B存在直接相互作用，PD-L1抑制PTP1B表达水平使其活性降低（

0.01）；SNU-387

PTP1B-

细胞中显著升高FAK（Y397）位点磷酸化（

0.01），细胞迁移、侵袭、增殖、克隆形成能力提高（

0.01），FAK抑制剂逆转了以上效应（

0.05）；而Hep3B

PTP1B+

细胞中显著降低FAK（Y397）位点磷酸化（

0.01），细胞迁移、侵袭、增殖、克隆形成能力降低（

0.01），FAK激活剂的处理恢复其效应（

0.05）。SNU-387细胞中FAK（Y397）位点的磷酸化激活可增强下游PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路的活化（

0.01）；Hep3B细胞中抑制FAK（Y397）位点的磷酸化则能够削弱上述信号通路的活化（

0.01）。

结论

PD-L1通过抑制PTP1B激活FAK，进而促进HCC的迁移侵袭和增殖效应。

Abstract

Objective‍　‍To

reveal the mechanism

by which the programmed death-ligand 1 （PD-L1）- protein tyrosine phosphatase 1B （PTP1B）-focal adhesion kinase （FAK） signaling axis promotes the progression of hepatocellular carcinoma （HCC） and elucidate its effector functions in HCC. Methods‍　‍GEPIA database was used to plot a 10-year survival curve for PD-L1 and FAK expression levels in HCC patients. Immunohistochemical （IHC） staining was utilized to analyze the relative expression levels of PD-L1 and FAK phosphorylated at the Y397 site ［p-FAK（Y397）］ in HCC tissues， and the results were compared to those in the adjacent non-tumor tissues. Subsequently， endogenous PD-L1 expression was detected with Western blotting in HCC cell lines with low （SNU-387） and high （Hep3B） PD-L1 expression levels. After lentivirus-transduced SNU-387

PDL1+

and Hep3B

PDL1-

cells were constructed， the effect of high and low expression of PD-L1 on the expression of p-FAK（Y397） with Western blotting. To elucidate the functional mechanism of FAK in HCC， functional rescue experiments were performed by administering a FAK inhibitor to SNU-387

PDL1+

cells and a FAK activator to Hep3B

PDL1-

cells， combined with wound healing scratch assay， Transwell invasion assay， EdU proliferation assay， and colony formation assay to evaluate tumor malignant effects. The GENEMANIA database predicted functional interactions between protein tyrosine phosphatase 1B （PTP1B）， PD-L1， and FAK. IHC staining was performed to analyze the correlation among PD-L1， PTP1B， and p-FAK（Y397） expression. Co-immunoprecipitation （Co-IP） and indirect immunofluorescence （IF） were applied to validate the interaction between PD-L1 and PTP1B. Western blotting was utilized to confirm the regulatory relationship between PD-L1 and PTP1B.

In vitro

PTP1B phosphatase activity assay measured the changes in PTP1B activity. Subsequently， Western blotting was used to screen cell lines with high endogenous PTP1B expression （SNU-387） and low endogenous PTP1B expression （Hep3B）. Furthermor

e， Hep3B

PTP1B+

and SNU-387

PTP1B-

cell lines were generated， and then p-FAK（Y397） levels were then detected in these modified cell lines， and the aforementioned functional effect assays （migration， invasion， proliferation and colony formation） and rescue experiments were repeated. Furthermore， Western blotting was employed to detect changes in downstream signaling pathways following enhancement or attenuation of p-FAK（Y397） in SNU-387 and Hep3B cells. Results‍　‍IHC staining revealed a positive correlation between PD-L1 and p-FAK（Y397） expression in HCC tissues （95%CI： 1.065~3.801，

0.01）. In SNU-387

PDL1+

cells， PD-L1 overexpression significantly enhanced phosphorylation at the FAK Y397 site （

0.01） and increased cell migration， invasion， proliferation， and colony formation capabilities （

0.01）， and these effects could be reversed by FAK inhibitor treatment （

0.05）. Conversely， in Hep3B

PDL1-

cells， PD-L1 knockdown significantly reduced FAK Y397 phosphorylation （

0.01） and decreased cell migration， invasion， proliferation， and colony formation abilities （

0.01）， and these effects were restored by FAK activator treatment （

0.05）. IHC staining further showed a negative correlation between PTP1B expression and both PD-L1 and p-FAK（Y397） in HCC tissues （95%

： 1.886~3.514，

0.05）. Co-IP and IF assays confirmed a direct interaction between PD-L1 and PTP1B， with PD-L1 suppressing PTP1B expression level and reducing its activity （

0.01）. In SNU-387

PTP1B-

cells， PTP1B knockdown significantly increased FAK Y397 phosphorylation （

0.01） and enhanced cell migration， invasion， proliferation， and colony formation （

0.01）， and these effects were reversed by FAK inhibitor （

0.05）. While in Hep3B

PTP1B+

ells， PTP1B overexpression significantly decreased FAK Y397 phosphorylation （

0.01） and reduced cell migration， invasion， proliferation， and colony formation （

0.01）， and those effects were restored by FAK activator treatment （

0.05）. Furthermore， enhanced phosphorylation at the FAK Y397 site in SNU-387 cells activated downstream PI3K/AKT and MEK/ERK signaling pathways （

0.01）， whereas inhibition of FAK（Y397） phosphorylation in Hep3B cells attenuated the activation of these signaling pathways （

0.01）. Conclusion‍　‍PD-L1 activates FAK by suppressing PTP1B， thereby promoting migration， invasion， and proliferation in HCC.

关键词

Keywords

references

JIANG Y B ， DONG X F ， ZHANG Y Y ， et al . Navigating the complexities： challenges and opportunities in conversion therapy for advanced hepatocellular carcinoma ［J］. Clin Exp Med ， 2025 ， 25 （ 1 ）： 169 . DOI： 10.1007/s10238-025-01698-9 http://dx.doi.org/10.1007/s10238-025-01698-9 .

ZORINA E S ， NARYZHNY S N . Biomarkers of hepatocellular carcinoma： status and prospects ［J］. Biomed Khim ， 2025 ， 71 （ 1 ）： 7 - 18 . DOI： 10.18097/PBMCR1543 http://dx.doi.org/10.18097/PBMCR1543 .

YOUSEF E H ， EL GAYAR A M ， EL-MAGD N F A . Insights into Sorafenib resistance in hepatocellular carcinoma： Mechanisms and therapeutic aspects ［J］. Crit Rev Oncol Hematol ， 2025 ， 212 ： 104765 . DOI： 10.1016/j.critrevonc. 2025.104765 http://dx.doi.org/10.1016/j.critrevonc.2025.104765 .

ZHANG W J ， HONG X C ， XIAO Y L ， et al . Sorafenib resistance and therapeutic strategies in hepatocellular carcinoma ［J］. Biochim Biophys Acta Rev Cancer ， 2025 ， 1880 （ 3 ）： 189310 . DOI： 10.1016/j.bbcan.2025.189310 http://dx.doi.org/10.1016/j.bbcan.2025.189310 .

LLOPIZ D ， SILVA L ， RUIZ M ， et al . MERTK inhibition improves therapeutic efficacy of immune checkpoint inhibitors in hepatocellular carcinoma ［J］. Oncoimmunology ， 2025 ， 14 （ 1 ）： 2473165 . DOI： 10.1080/2162402X.2025.2473165 http://dx.doi.org/10.1080/2162402X.2025.2473165 .

LEONE P ， SOLIMANDO A G ， FASANO R ， et al . The evolving role of immune checkpoint inhibitors in hepatocellular carcinoma treatment ［J］. Vaccines ， 2021 ， 9 （ 5 ）： 532 . DOI： 10.3390/vaccines9050532 http://dx.doi.org/10.3390/vaccines9050532 .

SOLTANI M ， ABBASZADEH M ， FOULADSERESHT H ， et al . PD-L1 importance in malignancies comprehensive insights into the role of PD-L1 in malignancies： from molecular mechanisms to therapeutic opportunities ［J］. Clin Exp Med ， 2025 ， 25 （ 1 ）： 106 . DOI： 10.1007/s10238-025-01641-y http://dx.doi.org/10.1007/s10238-025-01641-y .

XU P S ， HONG C ， LIU L ， et al . PD-1/PD-L1 blockade therapy in hepatocellular carcinoma： Current status and potential biomarkers ［J］. Biochim Biophys Acta Rev Cancer ， 2025 ， 1880 （ 3 ）： 189334 . DOI： 10.1016/j.bbcan.2025. 189334 http://dx.doi.org/10.1016/j.bbcan.2025.189334 .

MONTAGNER A ， ARLEO A ， SUZZI F ， et al . Notch signaling and PD-1/PD-L1 interaction in hepatocellular carcinoma： potentialities of combined therapies ［J］. Biomolecules ， 2024 ， 14 （ 12 ）： 1581 . DOI： 10.3390/biom14121581 http://dx.doi.org/10.3390/biom14121581 .

HE L H ， HE J Y ， JIANG T ， et al . Inhibition of UCH-L1 enhances immunotherapy efficacy in triple-negative breast cancer by stabilizing PD-L1 ［J］. Eur J Pharmacol ， 2025 ， 1000 ： 177743 . DOI： 10.1016/j.ejphar.2025.177743 http://dx.doi.org/10.1016/j.ejphar.2025.177743 .

WANG L ， CHENG Y R ， LI W Q ， et al . Knockdown NEK7 stimulates anti-tumor immune responses by NLRP3/PD-L1 signaling in esophageal cancer ［J］. Cancer Immunol Immunother ， 2025 ， 74 （ 7 ）： 197 . DOI： 10.1007/s00262-025-04057-5 http://dx.doi.org/10.1007/s00262-025-04057-5 .

DENG Y ， LI Y Y ， XU R D ， et al . The critical role of PD-L1 expression in immunotherapy for advanced non-small cell lung cancer ［J］. Quant Imaging Med Surg ， 2025 ， 15 （ 5 ）： 4894 - 4895 . DOI： 10.21037/qims-2025-209 http://dx.doi.org/10.21037/qims-2025-209 .

CHEN P F ， CHEN Z M ， SUI W N ， et al . Recent advances in the mechanisms of PD-L1 expression in gastric cancer： a review ［J］. Biol Res ， 2025 ， 58 （ 1 ）： 16 . DOI： 10.1186/s40659-025-00597-3 http://dx.doi.org/10.1186/s40659-025-00597-3 .

XIE Z Y ， WU Y X ， PENG N ， et al . BAIAP2L2 facilitates hepatocellular carcinoma progression and immune evasion of via targeting JAK1-mediated pathway and PD-L1 expression ［J］. Cancer Gene Ther ， 2025 ， 32 （ 4 ）： 464 - 474 . DOI： 10.1038/s41417-025-00890-z http://dx.doi.org/10.1038/s41417-025-00890-z .

QIN J W ， YANG J H ， CUI H P ， et al . Exosomal miR-552-5p regulates the role of NK cells in EMT of gastric cancer via the PD-1/PD-L1 axis ［J］. J Cancer ， 2025 ， 16 （ 2 ）： 406 - 416 . DOI： 10.7150/jca.102360 http://dx.doi.org/10.7150/jca.102360 .

MIAO G G ， ZHANG Z Y ， WANG M Y ， et al . Berberine in combination with anti-PD-L1 suppresses hepatocellular carcinoma progression and metastasis via Erk signaling pathway ［J］. Ann Med Surg （Lond）， 2025 ， 87 （ 1 ）： 103 - 112 . DOI： 10.1097/MS9.0000000000002746 http://dx.doi.org/10.1097/MS9.0000000000002746 .

DESAUNAY M ， POULIKAKOS P I . Overcoming melanoma therapy resistance with RAF-MEK and FAK inhibition ［J］. Cancer Cell ， 2025 ， 43 （ 3 ）： 330 - 332 . DOI： 10.1016/j.ccell.2025.02.012 http://dx.doi.org/10.1016/j.ccell.2025.02.012 .

HE X ， WANG Y T ， ZHANG Y N ， et al . CSE1L in enhancing the effect of defactinib on gastric cancer cells via the inhibition of FAK phosphorylation ［J］. Transl Cancer Res ， 2024 ， 13 （ 12 ）： 6905 - 6918 . DOI： 10.21037/tcr-24-2049 http://dx.doi.org/10.21037/tcr-24-2049 .

GAO Y ， FENG Y F ， LIU S C ， et al . Immune-independent acquired resistance to PD-L1 antibody initiated by PD-L1 upregulation via PI3K/AKT signaling can be reversed by anlotinib ［J］. Cancer Med ， 2023 ， 12 （ 14 ）： 15337 - 15349 . DOI： 10.1002/cam4.6195 http://dx.doi.org/10.1002/cam4.6195 .

READ N E ， WILSON H M . Recent developments in the role of protein tyrosine phosphatase 1B （PTP1B） as a regulator of immune cell signalling in health and disease ［J］. Int J Mol Sci ， 2024 ， 25 （ 13 ）： 7207 . DOI： 10.3390/ijms25137207 http://dx.doi.org/10.3390/ijms25137207 .

KOŁODZIEJ-SOBCZAK D ， SOBCZAK Ł ， ŁĄCZKOWSKI K Z . Protein tyrosine phosphatase 1B （PTP1B）： a comprehensive review of its role in pathogenesis of human diseases ［J］. Int J Mol Sci ， 2024 ， 25 （ 13 ）： 7033 . DOI： 10.3390/ijms25137033 http://dx.doi.org/10.3390/ijms25137033 .

TEIMOURI M ， HOSSEINI H ， ARABSADEGHABADI Z ， et al . The role of protein tyrosine phosphatase 1B （PTP1B） in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus and its complications ［J］. J Physiol Biochem ， 2022 ， 78 （ 2 ）： 307 - 322 . DOI： 10.1007/s13105-021-00860-7 http://dx.doi.org/10.1007/s13105-021-00860-7 .

LI Y M ， LUO H S ， LIN X L ， et al . Triterpenes of Prunella vulgaris inhibit triple-negative breast cancer by regulating PTP1B/PI3K/AKT/mTOR and IL-24/CXCL12/CXCR4 pathways ［J］. Int J Mol Sci ， 2025 ， 26 （ 5 ）： 1959 . DOI： 10.3390/ijms26051959 http://dx.doi.org/10.3390/ijms26051959 .

WANG Q ， PAN Y Y ， ZHAO L P ， et al . Protein tyrosine phosphatase 1B（PTP1B） promotes melanoma cells progression through Src activation ［J］. Bioengineered ， 2021 ， 12 （ 1 ）： 8396 - 8406 . DOI： 10.1080/21655979.2021. 1988376 http://dx.doi.org/10.1080/21655979.2021.1988376 .

XU Q ， WU N ， LI X Q ， et al . Inhibition of PTP1B blocks pancreatic cancer progression by targeting the PKM2/AMPK/mTOC1 pathway ［J］. Cell Death Dis ， 2019 ， 10 （ 12 ）： 874 . DOI： 10.1038/s41419-019-2073-4 http://dx.doi.org/10.1038/s41419-019-2073-4 .

LU S Y ， SUN Z O ， HU W L ， et al . PD-L1 positively regulates MET phosphorylation through inhibiting PTP1B ［J］. Cancer Sci ， 2021 ， 112 （ 5 ）： 1878 - 1887 . DOI： 10.1111/cas.14844 http://dx.doi.org/10.1111/cas.14844 .

CHEN C H ， LI S H ， XUE J L ， et al . PD-L1 tumor-intrinsic signaling and its therapeutic implication in triple-negative breast cancer ［J］. JCI Insight ， 2021 ， 6 （ 8 ）： 131458 . DOI： 10.1172/jci.insight.131458 http://dx.doi.org/10.1172/jci.insight.131458 .

LIU Y Z ， XU Q S ， DENG F ， et al . HERC2 promotes inflammation-driven cancer stemness and immune evasion in hepatocellular carcinoma by activating STAT3 pathway ［J］. J Exp Clin Cancer Res ， 2023 ， 42 （ 1 ）： 38 . DOI： 10.1186/s13046-023-02609-0 http://dx.doi.org/10.1186/s13046-023-02609-0 .

SHENG Y W ， LIN Y ， QIANG Z ， et al . Protein kinase a suppresses antiproliferative effect of interferon-α in hepatocellular carcinoma by activation of protein tyrosine phosphatase SHP2 ［J］. J Biol Chem ， 2025 ， 301 （ 2 ）： 108195 . DOI： 10.1016/j.jbc.2025.108195 http://dx.doi.org/10.1016/j.jbc.2025.108195 .

WEI Q ， LUO S B ， HE G . Mechanism study of tyrosine phosphatase shp-1 in inhibiting hepatocellular carcinoma progression by regulating the SHP2/GM-CSF pathway in TAMs ［J］. Sci Rep ， 2024 ， 14 （ 1 ）： 9128 . DOI： 10.1038/s41598-024-59725-w http://dx.doi.org/10.1038/s41598-024-59725-w .

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