激活自噬并诱导化疗耐药！郑州大学发文：结直肠癌进展新见解

9月27日，郑州大学研究团队在期刊《Cell Death&Disease》上发表了研究论文，题为“CircSEC24B activates autophagy and induces chemoresistance of colorectal cancer via OTUB1-mediated deubiquitination of SRPX2”，本研究旨在研究circSEC24B对结直肠癌（CRC）自噬的影响及其潜在机制。研究人员采用PCR和Sanger测序技术验证CRC细胞和组织中circSEC24B的存在及其环状结构，使用CCK8、迁移和Edu试验评估CRC细胞的耐药性和侵袭性。研究人员进行了增效和减效实验，以评估circSEC24B及其蛋白质伴侣对CRC细胞在体外和体内的生长、侵袭和转移的影响。通过免疫荧光、RNA-pulldown和RIP试验分析circSEC24B、OTUB1和SRPX2之间的相互作用。采用质谱分析了识别CRC细胞中环状RNA的潜在结合蛋白，并构建载体以研究去泛素化酶OTUB1的特定结构域，该结构域与circSEC24B结合。结果显示，circSEC24B在CRC组织和细胞系中的表达增加，并增强CRC细胞的增殖和自噬水平。机制上，circSEC24B通过调节SRPX2的蛋白质稳定性促进CRC细胞增殖。具体来说，circSEC24B充当了支架的作用，促进OTUB1与SRPX2的结合，从而增强了OTUB1的蛋白质稳定性。此外，有证据表明，OTUB1通过一种依赖于乙酰化的机制调节SRPX2的表达。总之，这项研究表明，circSEC24B通过促进OTUB1介导的SRPX2去乙酰化作用，激活自噬并诱导结直肠癌的化疗耐药。

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07057-y#Sec1

背景知识

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结直肠癌（CRC）是全球第三大最常见的癌症，也是全球第四大癌症相关死亡原因，预计到2030年其负担将增加60%。令人担忧的是，25%-30%的CRC患者在诊断时已处于第四阶段，这意味着已经出现远处转移，目前尚无明确的治愈方法，而几乎所有的第一阶段CRC患者都可以成功治疗。目前，CRC的主要管理策略包括手术、免疫疗法、化疗和放疗。晚期CRC患者通常会接受化疗药物5-氟尿嘧啶（5FU）的治疗，可以单独使用，也可以与奥沙利铂（OXA）和其他靶向疗法联合使用。然而，这些患者经常因为产生耐药性而出现癌症复发，导致5年生存率低于10%。因此，揭示晚期CRC患者产生化疗耐药性的潜在机制对于开发新的克服耐药策略至关重要。

许多研究表明，SRPX2在结直肠癌的发展中起着关键作用。例如，研究人员指出，SRPX2通过PI3K-Akt轴通过miR-192/215调节结肠癌细胞代谢。 与此同时，一些研究发现OTUB1对结直肠癌的进展有重要影响。例如，研究人员发现OTUB1促进了肿瘤的转移，是结直肠癌预后不良的标志物。研究人员还发现miR-542-3p通过靶向OTUB1抑制结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭。然而，SRPX2、OTUB1和环状RNA与自噬介导的结直肠癌耐药之间的潜在联系尚未报道。

CircSEC24B促进CRC细胞增殖和耐药性

 02 

为了评估circSEC24B在结直肠癌细胞中的作用，研究人员将circSEC24B过表达质粒和shRNA转染结直肠癌细胞。结果表明，研究人员成功构建了表达载体。上调circSEC24B后，结直肠癌细胞的增殖能力显著增强，而下调circSEC24B则在有或无OXA治疗的两种选定的结直肠癌细胞系中产生相反的效果。拯救实验表明，circSEC24B敲低抑制了增殖能力，而circSEC24B过表达则使其恢复。体内实验表明，在注射HCT116/OXA细胞的裸鼠中，sh-circSEC24B降低了肿瘤生长和体重。免疫组化分析表明，circSEC24B敲低导致Ki-67和CD31表达下调。总之，这些结果表明circSEC24B促进结直肠癌细胞增殖和耐药。

circSEC24B促进CRC细胞增殖和OXA耐药性

CircSEC24B提高了结直肠癌细胞的自噬水平

 03 

由于circSEC24B的表达水平与RAPA的治疗浓度呈正相关，因此研究人员通过蛋白质免疫印迹实验检测了自噬标志物LC3-I、LC3-II、SQSTM1、ATG5和Beclin1的表达情况。circSEC24B下调和3-MA（早期自噬抑制剂）降低了LC3-II、ATG5和Beclin1的表达水平，增加了SQSTM1的表达，而上调则产生了相反的效果。Baf-1（晚期自噬抑制剂）治疗增加了LC3-II和p62的表达。同样，透射电子显微镜（TEM）图像显示，与NC组相比，sh-circSEC24B组中耐药细胞的胞质中自噬体的数量较少。OXA处理后，mCherry-GFP-LC3报告基因分析显示，由OXA诱导的G+R+和G−R+斑点的数量可被sh-circSEC24B转染逆转。值得注意的是，circSEC24B过表达引起的LC3-II表达升高可通过敲低ATG5来阻断，这表明circSEC24B促进了CRC细胞的激活自噬。接下来，研究人员探讨了circSEC24B的促癌作用是否受到3-MA的影响。正如预期的那样，circSEC24B过表达增强了HCT116和LoVo细胞的存活和增殖，但这些效应可被3-MA逆转。综上所述，circSEC24B促进了CRC细胞的自噬和耐药性。

研究小结

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本研究提供了强有力的证据，证明circSEC24B在结直肠癌进展中发挥着关键作用，尤其是在对OXA产生耐药性的背景下。与正常对照组相比，结直肠癌细胞系和组织中circSEC24B的上调表明，它有可能成为早期结直肠癌诊断的生物标志物和结直肠癌治疗的治疗靶点。研究人员发现，circSEC24B通过调节自噬促进结直肠癌细胞增殖和耐药，这在结直肠癌发生机制的理解方面是一个重大进步。（转化医学网360zhyx.com）

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41419-024-07057-y#Sec1

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