哈爾濱醫(yī)科大學發(fā)文：臨床治療胰腺癌有前景的新靶點
12月30日，哈爾濱醫(yī)科大學研究團隊在期刊《Advanced Science》上發(fā)表了研究論文，題為“TRIM21 Promotes Tumor Growth and Gemcitabine Resistance in Pancreatic Cancer by Inhibiting EPHX1-Mediated Arachidonic Acid Metabolism”，本研究中，研究人員通過綜合分析，確定 TRIM21 是一個有前景的驅動介質。本研究進一步對 TRIM21 進行了實驗，結果表明 TRIM21 基因敲除在體外和體內均能抑制腫瘤增殖和吉西他濱耐藥性。脂質組學分析顯示，沉默 TRIM21 可降低花生四烯酸的生成，并抑制鐵死亡。鑒于其靶向潛力，本研究篩選出苯扎貝特來阻斷 TRIM21 與 EPHX1 的相互作用，并驗證了其增敏效果?？傊琓RIM21 通過抑制 EPHX1 介導的花生四烯酸代謝促進胰腺癌的生長和吉西他濱耐藥性。這為胰腺癌的臨床治療提供了新的有前景的靶點。
背景信息
胰腺癌（PC）是致死率較高的惡性腫瘤之一，5 年生存率約為 10%，死亡率與發(fā)病率之比為 94%。以吉西他濱為基礎的療法仍是晚期胰腺癌的優(yōu)選治療方案。然而，臨床響應率僅為約 20%，總生存期在 6.7 至 10.1 個月之間。胰腺癌的主要驅動基因包括 KRAS（90%）、TP53（71%）、CDKN2A（24%）和 SMAD4（17%）。盡管這些基因已被證實是胰腺癌中的重要驅動基因，但作為臨床藥物靶點的治療潛力仍然有限。因此，進一步闡明驅動胰腺癌惡性進展和吉西他濱耐藥的關鍵事件具有重要的臨床價值。
TRIM21 是一種 RING 結構域 E3 泛素連接酶，已被證實可參與多種生物學過程，如腫瘤發(fā)生、進展和治療耐藥。TRIM21 通過抑制 p62 泛素化，從而降低 Keap1-Nrf2 抗氧化通路的活性，加速肝癌的進展。TRIM21 使 TIF1γ 降解，并促進活性β-連環(huán)蛋白的亞細胞轉位，從而推動膠質母細胞瘤的進展。此外，TRIM21 還會影響癌癥治療的耐藥性。TRIM21 通過降解 VDAC2 抑制 I 型干擾素反應，從而促進對放療的耐藥。TRIM21 抑制膠質瘤細胞衰老，促進惡性表型，并增強替莫唑胺治療的耐藥性。然而，關于 TRIM21 在胰腺癌中的生物學作用和分子機制的報道卻十分有限。
EPHX1作為一種保守的生物轉化酶，具有解毒功能。EPHX1 通過催化2-AG分解為游離花生四烯酸（AA）和甘油來調節(jié)脂質代謝通路。通常，上皮組織中 2-AG 水平升高，會促進腫瘤發(fā)生。EPHX1 Tyr113His 多態(tài)性導致的酶活性受損是多種腫瘤的高風險因素。同時，AA 介導的脂質過氧化會誘導腫瘤細胞發(fā)生鐵死亡，并增強抗腫瘤治療的效果。因此，維持 EPHX1 的活性對于抑制腫瘤進展和提高抗腫瘤療效至關重要。
TRIM21 在體內和體外促進胰腺癌的增殖
為了研究TRIM21 在胰腺癌細胞中的作用，研究人員建立了BXPC3、SW1990 和 Pan02 細胞系的 TRIM21 過表達（TRIM21-OE）模型，以及 SW1990 和 PANC1 細胞系的 TRIM21 基因敲除（TRIM21-KO）模型。隨后，通過 CCK8、集落形成和 EdU 染色實驗評估了細胞增殖情況。結果表明，TRIM21 過表達可增強 SW1990 和 BXPC3 細胞的增殖（P < 0.0001）。集落形成實驗顯示，BXPC3-OE 和 SW1990-OE 細胞的集落數(shù)量增加（所有 p < 0.05）。EdU 染色實驗證實，TRIM21-OE BXPC3 和 SW1990 細胞的 DNA 復制活性更高（所有 p < 0.001）。相反，功能實驗表明，SW1990 和 PANC1 細胞中 TRIM21 的缺失會降低細胞增殖（所有 p < 0.0001）、集落形成能力（P < 0.01）和 DNA 復制活性（所有 p < 0.01）。然而，遷移和傷口愈合實驗表明，TRIM21-OE 和 TRIM21-KO 對胰腺癌細胞遷移沒有顯著影響。在 C57BL/6 胰腺癌原位小鼠模型中，感染了 pLV-TRIM21-luc 病毒的 Pan02 細胞表現(xiàn)出比 pLV-control-luc 細胞更強的生物發(fā)光強度。并且TRIM21 過表達組的腫瘤體積大于對照組。這些發(fā)現(xiàn)進一步證實了 TRIM21 具有癌基因的功能，在體內和體外均能促進 PC 細胞的增殖。
TRIM21 在體內和體外均促進胰腺癌的增殖TRIM21 在體內和體外均促進胰腺癌的增殖
TRIM21 增強胰腺癌對吉西他濱的耐藥性
為研究 TRIM21 在胰腺癌（PC）吉西他濱耐藥中的作用，研究人員建立了吉西他濱耐藥胰腺癌細胞系 BXPC3-GR 和 SW1990-GR。研究人員觀察到耐藥細胞系中 TRIM21 的 mRNA 和蛋白水平升高。接下來，研究人員從 BXPC3-GR 和 SW1990-GR 細胞系中生成了 TRIM21 基因敲除細胞系。集落形成實驗表明，TRIM21 沉默增強了吉西他濱對細胞增殖的抑制作用。CCK-8 檢測顯示，TRIM21 沉默減弱了胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥性。Annexin-V/PI 分析表明，與吉西他濱處理的 NC 細胞相比，TRIM21 基因敲除聯(lián)合吉西他濱處理增加了凋亡和壞死細胞的比例。研究人員還通過凋亡相關蛋白標志物的變化證實了這一點。同樣，研究人員發(fā)現(xiàn)，在親代 BXPC3 和 SW1990 細胞中過表達 TRIM21 與 NC 相比，降低了吉西他濱誘導的細胞凋亡。研究人員證明了 PDX#1 和 PDX#2 對吉西他濱治療表現(xiàn)出耐藥性，而 PDX#3 和 PDX#4 對吉西他濱敏感。與 PDX#1 和 PDX#2 相比，PDX#3 和 PDX#4 顯示出更顯著的腫瘤體積縮小和腫瘤生長抑制指數(shù)（TGI）。吉西他濱治療后，PDX#1 和 PDX#2 腫瘤組織中 KI67 和 PCNA 的表達無差異，而在 PDX#3 和 PDX#4 中，其表達顯著降低。
結論
本研究發(fā)現(xiàn) TRIM21 是胰腺癌進展和吉西他濱耐藥的關鍵驅動因素。TRIM21 通過調節(jié) EPHX1 介導的花生四烯酸代謝，在腫瘤生長和化療耐藥中發(fā)揮著關鍵作用。尤其是，研究人員證明了用苯扎貝特抑制 TRIM21 與 EPHX1 的相互作用，可顯著提高胰腺癌細胞對吉西他濱的敏感性。這些發(fā)現(xiàn)不僅為提高胰腺癌化療療效提供了新的視角，也為克服耐藥性提供了有前景的策略。
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