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结直肠癌化疗抵抗新机制（二）

2020.4.14

ABHD5通过提高自噬尿嘧啶产量来降低FU摄取

接下来，研究人员试图探索ABHD5调节pMMR结直肠癌细胞对FU反应的机制。首先他们比较了ABHD5敲除细胞和对照SW480细胞的胞内FU浓度。高效液相色谱分析结果十分醒目，与对照组细胞相比，ABHD5敲除细胞内的FU水平显著增加（图3）。

陆军军医大学西南医院肿瘤科发表Nature子刊结直肠癌化疗抵抗新机制

ABHD5基因细胞内的FU水平增加是由于药物吸收能力增加，然而代谢曲线显示，与对照组相比，这些细胞的尿嘧啶含量显著减少，表明ABHD5缺乏可能损害了尿嘧啶的产量，并促使pMMR结直肠癌细胞将FU作为尿嘧啶的外源性来源。在真核细胞中，两种酶（CPS II和UMPS）负责嘧啶生物合成，而ABHD5敲除细胞和对照细胞的这些酶的表达水平均没有变化，表明在结直肠癌中ABHD5可能是通过一种全新的、独立途径影响尿嘧啶产量。

研究人员推测溶酶体RNA降解介导了自噬性尿嘧啶的产生，且归因于ABHD5诱导的pMMR/ABHD5^high结直肠癌细胞尿嘧啶增加，从而促进了癌细胞对FU的抵抗。随后，研究人员的猜测得到了证实，一种通过靶向自噬体-溶酶体融合的自噬潮抑制剂“氯喹（Chloroquine）”有力地挽救了ABHD5过度表达SW480细胞中的尿嘧啶和FU浓度。这些细胞来源的异种移植物重新恢复了对FU的敏感性。由于课题组之前已经证明ABHD5通过激活BECN1来调节自噬，于是他们怀疑BECN1参与这种情况下的自噬尿嘧啶的产生。但是，结果恰恰出人意料，BECN1激活剂仅稍微逆转了ABHD5敲除SW480细胞的胞内尿嘧啶和对FU的反应，表明ABHD5调节自噬尿嘧啶的产生主要通过BECN1以外的机制调节。

为了找到相关互作基因，研究人员通过超高液相色谱-多反应监测质谱（UHPLC-MRM-MS）分析在FU作用下，尿嘧啶相关核苷和核酸碱基随时间变化的含量。在FU处理期间，对照组胞苷和鸟苷含量显著增加，ABHD5敲除细胞仅有少量增加。已知溶酶体中的各种水解酶对大分子（如RNA）的降解是必不可少的，ABHD5可能对溶酶体中RNA降解的第一步所引起的RNA酶的活性起到关键的促进作用，进而导致自噬性尿嘧啶产量下降（图4）。

陆军军医大学西南医院肿瘤科发表Nature子刊结直肠癌化疗抵抗新机制

综合研究数据，ABHD5定位于溶酶体，与RNASET2共享PDIA4中的一个共同互作域。ABHD5直接与PDIA4相互作用，阻止PDIA4与RNASET2相互作用失活RNASET2。ABHD5一旦缺陷，PDIA4与RNASET2发生相互作用，使后者处于失活状态，损害RNASET2诱导的自噬尿嘧啶产量。

ABHD5缺乏可促进结直肠癌细胞将FU作为外源尿嘧啶摄入，从而增加其对FU的敏感性。相反，由于自噬尿嘧啶的产量增加，富含ABHD5的结直肠癌细胞对FU存在固有抵抗力。

本研究揭示了一种全新的结直肠癌化疗耐药性机制，为提高CRC化疗药物敏感性的潜在治疗策略提供了新思路。

原文检索：ABHD5 blunts the sensitivity of colorectal cancer to fluorouracil via promoting autophagic uracil yield

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