摘要
研究背景和目的 氟尿嘧啶(5-Fluorouracil，5-FU)是治疗中晚期结直肠癌最常用的化学药物之一，可通过抑制胸苷酸合成酶，使细胞内活性氧含量增加，损伤癌细胞中的DNA，从而导致细胞死亡;亦可通过与RNA结合促进应激颗粒的组装，从而抵抗药物的治疗。但是其具体的分子机制仍尚未明确。因此，探索影响5-FU疗效的其他潜在机制，对改善和预测5-FU在结直肠癌应用的疗效具有重要意义。 一些研究表明FAM98A在人体内的脑、睾丸、卵巢癌以及结肠癌组织中高表达并与肿瘤的发生发展密切相关。但其与5-FU治疗敏感性的相互关系目前仍未见有报道。 铁死亡是一种铁依赖的非凋亡形式的细胞死亡方式，其特征是脂质过氧化物和活性氧的过量积累，与肿瘤的生长以及化疗抵抗有关。因此，诱导肿瘤细胞铁死亡有望为肿瘤耐药提供新的解决思路，对于其如何增强肿瘤细胞的化疗敏感性的分子机制尚不明确。 研究方法和结果 1.FAM98A在结直肠癌中高表达 通过qRT-PCR、免疫组化、WesternBlot等实验，明确了FAM98A在结直肠癌中高表达。 2.FAM98A过表达促进结直肠癌细胞增殖、克隆形成及侵袭迁移能力 通过CCK-8、克隆形成实验、Transwell、划痕实验等实验，结果表明FAM98A过表达后促进结直肠癌细胞的增殖、克隆形成以及侵袭迁移能力。 3.FAM98A过表达介导结直肠癌对5-FU治疗耐受 通过MTT实验、动物实验，得结果:FAM98A过表达介导结直肠癌对5-FU治疗耐受。 4.FAM98A过表达可抑制结直肠癌细胞铁死亡 通过TCGA数据库、ROS检测、GSH检测、MDA检测等实验，得结果:(1)FAM98A与铁死亡相关重要蛋白SLC7A11和GPX4高度正相关;(2)FAM98A过表达可抑制细胞内ROS、MDA的产生，而增加GSH含量。 5.FAM98A过表达通过调控铁死亡介导结直肠癌细胞对5-FU治疗耐受 通过Co-IP、GSH检测、MDA检测等实验，得结果:(1)5-FU处理后FAM98A的表达变化与细胞内GSH的含量变化同步;(2)Ferr-1可上调FAM98A的表达，减轻5-FU对结直肠癌细胞的杀伤效率;(3)FAM98A与SLC7A11蛋白直接相互作用。 6.FAM98A与G3BP1蛋白直接相互作用抑制结直肠癌细胞铁死亡 通过免疫荧光、Co-IP实验，得结果:(1)Ferr-1处理48小时后FAM98A与G3BP1共定位，抑制铁死亡;(2)FAM98A通过与G3BP1蛋白直接相互作用。 7.Metformin下调FAM98A促进铁死亡增强结直肠癌细胞对5-FU的化疗敏感性 通过MTT实验、WesternBlot、GSH检测等实验，得结果:(1)Metformin可抑制结直肠癌细胞的增殖速率;(2)Metformin处理后FAM98A的表达变化与细胞内GSH的含量变化高度同步;(3)Metformin可增强结直肠癌细胞对5-FU的化疗敏感。 结论 本研究在临床数据、细胞、动物水平三方面表明FAM98A可通过调控结直肠癌细胞铁死亡介导对5-FU的治疗耐受;并且Metformin可通过下调FAM98A促进铁死亡增强结直肠癌细胞对5-FU的化疗敏感性。
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