【Cell Death Dis】北京大学：新突破！治疗结直肠癌新靶点！可抑制肿瘤转移

本研究发现WFDC3是一种肿瘤抑制因子，通过ERβ/TGFBR1信号轴促进雌激素诱导的转移抑制。WFDC3与ERβ相互作用，并通过抑制其蛋白酶体依赖性降解提高其蛋白稳定性。WFDC3通过er β介导的转录抑制TGFBR1的表达。用galunisertib(一种用于临床试验的靶向TGFBR1的药物)阻断TGFβ信号传导，会损害WFDC3缺失诱导的CRC细胞的迁移。此外，WFDC3在结直肠癌中有临床意义，肿瘤细胞中WFDC3高表达的结直肠癌患者预后良好。因此，本研究提示WFDC3可能是针对结直肠癌患者雌激素/ERβ通路治疗的一个指标。

https://www.nature.com/articles/s41419-023-05956-0

研究背景

 01 

结直肠癌(Colorectal cancer, CRC)是全球第三大常见癌症，具有较高的转移风险。男性结直肠癌的发病率和死亡率高于女性，可能与女性性类固醇激素的保护作用有关。绝经后妇女激素替代治疗与发生结直肠癌的风险降低相关。更好地了解结直肠癌中雌激素相关过程的潜在机制对于开发新的治疗方法和改善患者的预后是必要的。

雌激素通过雌激素受体(estrogen receptor, ERα)和雌激素β (ERβ)发挥生物学功能。ERα和ERβ相互拮抗，以相反的方式调节肿瘤进展。ERα主要在乳腺癌组织中表达，促进雌激素相关的肿瘤转移，而ERβ不同，ERβ在结直肠癌组织中高表达，并被发现与抑制结直肠癌进展有关。ERβ在结直肠癌组织中的表达缺失表明结直肠癌患者的肿瘤分化更差，癌症分期更晚。ERβ介导的自噬通过诱导cyclin D1降解促进CRC细胞生长抑制。此外，作为一种转录因子，ERβ可以上调和下调靶基因的转录水平，在肿瘤进展中发挥重要作用。由于ERβ在肿瘤进展中的这些不同作用，ERβ信号通路在结直肠癌中的潜在机制需要进一步研究。

约25%的结直肠癌患者发生肝转移，导致癌症相关死亡的高风险。在转移的早期阶段，EMT在肿瘤的侵袭和转移过程中起着至关重要的作用。许多信号通路参与调控EMT过程和肿瘤转移，如PI3K/AKT、Wnt/β-catenin、Notch和TGFβ/SMAD信号通路。当TGFβ结合其相应的受体TGFBR1和TGFBR2时，TGFβ途径被激活。以TGFBR1为靶点的galunisertib阻断TGFβ信号传导，可提高晚期直肠癌患者对新辅助放化疗的应答率。先前的研究已经揭示了ERβ和TGFβ通路在癌症进展中的串扰。Jordan等人发现ERβ介导的胱抑素诱导可抑制TGFβ信号传导，抑制乳腺癌转移。此外，雌激素抑制的TGFBR1表达和成骨细胞的代谢也需要ERβ。然而，ERβ和TGFβ信号通路在结直肠癌转移中的关系尚不清楚。

乳清酸性蛋白(WAP)四-二硫核结构域(WFDC)基因家族具有多种活性功能，包括抗微生物、抗hiv药物和免疫调节剂。这些基因也参与了癌症的进展。有趣的是，WFDC家族成员WFDC4、WFDC14和WFDC2在不同癌症中的作用不同。WFDC4 (SLPI)高表达水平表明CRC肝转移患者的总生存期(OS)较短。WFDC14 (Elafin)可与EGFR结合，通过激活EGFR/AKT信号通路触发肝细胞癌(HCC)转移。WFDC2可与膜联蛋白II相互作用，通过MAPK和FOCAL粘附途径促进卵巢癌细胞转移。而WFDC2通过抑制EGFR信号传导抑制前列腺癌转移。由于WFDC家族成员的作用存在争议和矛盾，WFDC3在不同类型癌症中的功能有待进一步阐明。

WFDC3可能参与脂多糖(LPS)诱导的炎症和系统性红斑狼疮相关疾病的发生。既往研究表明，在ERβ-/- (ERβ敲除)小鼠的腹侧前列腺中，WFDC3是下调最多的基因之一，提示WFDC3在ERβ通路中的潜在作用。WFDC3是否能影响雌激素/ERβ信号在结直肠癌进展中的作用仍有待研究。

在本研究中，WFDC3首先通过介导ERβ泛素化和稳定性，被确定为雌激素/ERβ通路的调节因子，随后抑制TGFBR1转录和结直肠癌转移。此外，WFDC3高表达的CRC患者预后更佳。综上所述，这些发现表明WFDC3可能是针对结直肠癌患者雌激素/ERβ途径治疗的一个指标。

研究结果

 02 

WFDC3增强了雌激素对结直肠癌细胞迁移和侵袭的抑制作用

先前的研究发现雌激素可以抑制CRC的转移潜能，我们的实验证实了这一点，在实验中，17β-雌二醇(E2)处理减少了CRC细胞的迁移和侵袭。为了研究WFDC3在有或没有E2处理的CRC细胞功能中的作用，我们首先研究了调节WFDC3水平对四种CRC细胞系的影响。用WFDC3表达质粒转染WFDC3表达相对较低的RKO和LoVo细胞。将WFDC3表达相对较高的HCT116和SW480细胞转染四种单独siRNA (siRNA)的混合物以沉默WFDC3。然后我们检查了与增殖、迁移和侵袭相关的细胞表型。过表达或敲低WFDC3对细胞增殖、结直肠癌细胞集落形成或裸鼠结直肠癌异种移植物生长均无显著影响。然而，通过井外迁移和伤口愈合实验验证了WFDC3过表达对细胞迁移和侵袭的抑制作用。相反，敲低WFDC3可显著增加CRC细胞迁移和侵袭。

WFDC3增强了雌激素对迁移和EMT的抑制作用

作为一种转录因子，ERβ可以调控ERβ靶向基因的转录。ERβ通过雌激素反应元件(estrogen response element, ERE)直接下调VEGF-A转录，并间接抑制HIF -1介导的转录。与之前的研究一致，我们发现ERβ可以抑制TGFBR1的转录活性。此外，我们在TGFBR1启动子中发现了一个新的潜在的ERβ结合位点，这与之前报道的不同，表明了ERβ控制TGFBR1转录活性的调控机制。此外，WFDC3促进了ERβ的核转移，增强了ERβ降低TGFBR1启动子转录活性的作用。这提高了WFCD3在ERβ/TGFBR1调控轴上更有效募集ERβ的可能性。此外，TGFBR1可以挽救ERβ或WFDC3诱导的CRC细胞迁移减少，这表明TGFBR1确实是WFDC3和ERβ的下游效应物，并且正在临床试验中研究的TGFβ途径抑制剂galunisertib可能是治疗低水平WFDC3或ERβ表达的CRC患者的策略。

虽然我们的观察结果揭示了WFDC3在结直肠癌患者中的临床意义，但需要更大的具有详细临床病理参数的结直肠癌患者队列来验证这些发现。此外，考虑到WFDC3在ERβ/ tgfbr1介导的转移调节中的功能作用，我们推测WFDC3可能是一种治疗指标。ERβ靶向治疗WFDC3高表达结直肠癌患者的潜力有待进一步研究验证。（转化医学网360zhyx.com）

总体而言，本研究确定WFDC3是一种肿瘤抑制因子，通过ERβ依赖的TGFβ信号传导抑制结直肠癌转移。WFDC3在ERβ/TGFBR1轴中的作用表明，WFDC3可能是CRC患者潜在的ERβ特异性治疗的有希望的靶点。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41419-023-05956-0

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。