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原文
bioRxiv Cancer Biology· Entezari, A. A., Caspi, A., Alvarez, J. R., Evans, A. E., Rappaport, J. A., Kuret, T. J. M., Doermann, A. S., Mitra, R., Snook, A. E., Waldman, S. A. ·· 21 小时前评分47

p38α MAPK 整合结直肠癌中相互拮抗的 APC/β-catenin/TCF 致癌轴与 GUCY2C 抑癌轴

p38α MAPK integrates opposing oncogenic APC/β-catenin/TCF and GUCY2C tumor-suppressor axes in colorectal cancer

导读

研究揭示 p38α MAPK 是整合结直肠癌中相互拮抗的 APC/β-catenin/TCF 致癌轴与 GUCY2C 抑癌轴的关键节点。

深度解读

散发性结直肠癌大多由APC失活突变启动,并主要沿染色体不稳定通路演进[1];早在1993年,人们就发现APC蛋白可与α-和β-catenin结合,把肿瘤起始与细胞黏附联系起来[2],此后APC作为结直肠上皮增殖“看门人”、其突变在小鼠和人中均发生于肿瘤早期的认识不断巩固[3],组成性β-catenin/TCF信号遂成为肿瘤转录程序的核心驱动。与此并行,GUCY2C抑癌轴在结直肠癌中普遍沉默:受体保留,但其旁分泌激素guanylin(GUCA2A)和uroguanylin(GUCA2B)的丢失是恶性转化最早的事件之一。第三条线索是p38α MAPK,它在健康肠道中沿隐窝—表面轴支撑上皮分化梯度;2014年的研究显示,上皮p38α既维持屏障与肠道稳态,又负调控炎症相关结肠肿瘤的形成[4],2021年另有研究在结直肠癌模型中评估p38α与β-catenin的定位以刻画两者的功能关系[5]。但几条线索长期平行:致癌性APC/β-catenin/TCF信号究竟通过什么机制掐灭GUCY2C激素表达,一直缺乏分子层面的交代。

这项bioRxiv预印本将p38α放到枢纽位置上检验。作者使用四条携带条件性致癌APC/β-catenin/TCF信号的人结直肠癌细胞系和健康人结肠类器官,以药理抑制、RNA敲低和CRISPR/Cas9基因编辑三种方式消除p38α,辅以RNA测序和CPTAC蛋白组数据库分析。结果显示,癌细胞中APC/β-catenin/TCF信号抑制p38α的磷酸化与活性,阻断该通路可恢复p38α信号,并使磷酸化p38α富集于GUCA2A启动子;而在致癌信号被关闭时抑制p38α,会压低GUCY2C激素表达。CPTAC分析发现,人结直肠癌中p38α及其上游激酶MKK3、MKK4的磷酸化水平降低。转录组层面,p38α控制着APC/β-catenin/TCF调控基因中相当可观的一个子集,该结论在患者肿瘤中同样成立。

由此,论文把此前的平行叙事接成一条因果链:APC/β-catenin/TCF通过抑制p38α磷酸化及其转录活性,压低GUCA2A和GUCA2B的表达,使仍然保留的GUCY2C受体被功能性沉默;p38α成为整合致癌活性与抑癌轴熄灭的信号中介,APC/β-catenin/TCF转录组也被揭示出更宽的p38α依赖组分。2023年一项分析虽将GUCA2A列为结直肠癌的hub基因,却未观察到其表达与总生存期相关[6],这从侧面提示该轴的关键环节在于激素缺失而非受体状态。

也需看到,这仍是未经同行评议的预印本;APC/β-catenin/TCF在上游压制p38α磷酸化的具体机制(CPTAC中MKK3/MKK4磷酸化降低目前只是相关性证据)、p38α依赖基因子集中哪些真正驱动肿瘤表型,以及恢复p38α活性能否在体内重建激素产生并抑制肿瘤,都有待后续工作回答。

来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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