研究背景
结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是全球范围内发病率和死亡率较高的恶性肿瘤之一,随着生活方式和饮食结构的改变,其发病率呈上升趋势。尽管手术和化疗是目前的主要治疗手段,但耐药性和肿瘤复发仍是临床面临的重大挑战。
表皮生长因子受体/丝裂原活化蛋白激酶(EGFR/MAPK)信号通路的异常激活可促进癌细胞增殖、存活和转移,并与不良预后密切相关。目前,针对EGFR的单克隆抗体(如西妥昔单抗)已在临床中应用,但由于KRAS/BRAF等基因突变导致的耐药性问题,约60%的CRC患者无法从中获益。因此,深入探索EGFR/MAPK通路的下游效应分子,对开发新型靶向治疗策略至关重要。
近年来,长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)作为癌症研究的热点领域,已被证实可通过调控基因表达、蛋白质稳定性和信号通路活性影响肿瘤进展。然而,EGFR/MAPK通路如何通过lncRNA驱动CRC的分子机制仍不清楚。
研究进展
中山大学附属第六医院李孟鸿/孟祥祺团队发现,lncRNA ESSENCE由EGFR/MAPK信号通路激活的转录因子EGR1调控,在结直肠癌组织中高表达,且与患者预后不良显著相关。进一步的机制研究表明,ESSENCE直接与CAD蛋白(carbamoyl-phosphate synthetase 2, aspartate transcarbamylase, and dihydroorotase)(一种参与嘧啶合成的关键酶)结合,并通过竞争性抑制E3泛素连接酶KEAP1介导的CAD泛素化和降解,从而稳定CAD的蛋白水平。CAD的稳定不仅促进癌细胞增殖,还增强了肿瘤细胞的铁死亡防御能力,进而驱动CRC进展。
基于这一发现,研究团队提出了一种联合治疗方案:MEK抑制剂司美替尼(selumetinib)和铁死亡诱导剂柳氮磺吡啶(sulfasalazine)。在患者来源的异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型中,这种联合治疗显著抑制了ESSENCE高表达CRC肿瘤的生长,而对ESSENCE低表达肿瘤效果有限。这一结果为结直肠癌的精准治疗提供了新思路。
本研究首次发现,由EGF-EGFR-MAPK-EGR1信号通路上调的lncRNA ESSENCE能够与CAD蛋白相互作用并使其稳定,CAD蛋白的稳定可加速癌细胞增殖并增强铁死亡防御能力,从而促进结直肠癌的进展。联合靶向MEK-ERK-EGR1信号通路和铁死亡防御系统,可有效抑制ESSENCE高表达型CRC的生长。
未来展望
lncRNA ESSENCE的发现不仅为结直肠癌的预后评估提供了新的生物标志物,还揭示了靶向EGFR/MAPK信号通路和铁死亡防御的联合治疗潜力。然而,ESSENCE在结直肠癌以外的恶性肿瘤中是否具有类似功能仍有待阐明;当前提出的联合治疗方案仍需通过更深入的临床前研究加以验证。未来研究可针对ESSENCE-CAD这一新发现的信号通路开发特异性靶向药物,这将为拓展癌症治疗策略提供新的可能性。
来源: https://doi.org/10.34133/research.0649
Journal
Research
Method of Research
News article
Subject of Research
Not applicable
Article Title
EGF-Upregulated lncRNA ESSENCE Promotes Colorectal Cancer Growth through Stabilizing CAD and Ferroptosis Defense
Article Publication Date
3-Apr-2025