脂代谢相关基因ABHD5通过ATGL非依赖途径介导结肠癌5-FU耐受的分子机制研究

Chemotherapy resistance of 5-fluorouracil (5-FU) was obstacle in colorectal cancer (CRC) treatment. Metabolic reprogramming was involved in chemotherapy response. Our previous study showed that metabolism relative protein, abhydrolase domain containing 5 (ABHD5), played a tumor suppressor factor in CRC. However, the function for ABHD5 in CRC 5-FU resistance was unknown. Interestingly, we found that ABHD5 expression was increased in 5-FU resistant patients. Silencing ABHD5 decreased autophagy and increased 5-FU sensitivity. ABHD5 and Beclin1 were co-located in CRC cells. Beclin1 was dephosphorylated by silencing ABHD5. Therefore, we speculated that ABHD5 determines the therapeutic response of CRC to 5-FU via charging beclin1-induced autophagic uracil yield. To investigate our hypothesis, we first confirm that ABHD5 increase 5-FU resistance in CRC. Secondly, ABHD5 induced resistance by autophagic uracil yield. Lastly, ABHD5 controlling Beclin1 is involved in ABHD5 inducing 5-FU resistance. In conclusion, Our findings strongly indicate ABHD5 as a potential biomarker predicting CRC response to FU-based chemotherapy, supporting the development of strategies targeting autophagic reprogramming of metabolism to circumvent chemotherapeutic resistance in the patients with ABHD5 proficient CRCs.

结肠癌化疗耐受是导致其治疗失败的重要原因。细胞代谢重编程参与肿瘤化疗耐受，但其机制不明。我们前期研究发现：结肠癌对5-FU敏感性与脂代谢相关基因ABHD5表达成正比；ABHD5通过ATGL非依赖途径促进自噬相关嘧啶合成抑制结肠癌细胞对5-FU摄入，但其机制尚不清楚。本项目拟在前期研究基础上，以ABHD5敲基因小鼠及结肠癌细胞为模型，进一步分析ABDH5对结肠癌细胞5-FU敏感性影响，证实该基因介导结肠癌对5-FU耐药;深入探索ABHD5与自噬相关基因Beclin1 蛋白相互作用，明确两者相互作用位点及作用方式，进而阐明ABHD5导致结肠癌5-FU耐药的具体机制。因此本项目将探明结肠癌化疗耐药的发生机制，为临床寻找逆转耐药新靶点提供理论依据。

结肠癌化疗耐药是导致其治疗失败的重要原因。自噬参与化疗耐药，但其机制不明。本项目研究内容以ABHD5敲基因小鼠及结肠癌细胞为模型，分析了ABDH5对结肠癌细胞对氟尿嘧啶敏感性影响，证实该基因介导结肠癌对氟尿嘧啶耐药。探索ABHD5与自噬相关基因相互作用，明确两者相互作用位点及作用方式，进而阐明ABHD5导致结肠癌5-FU耐药的具体机制。研究结果表明，脂代谢相关基因ABHD5通过调节自噬尿嘧啶的产量介导肠癌对氟尿嘧啶的敏感性。机制研究发现ABHD5定位于溶酶体并与PDIA5相互作用，该作用抑制了PDIA5与RNASET2结合，从而激活RNASET2。敲除ABHD5后PDIA5可直接与RNASET2结合，使RNASET2失活，抑制RNASET2介导的自噬性尿嘧啶产量，促进肠癌细胞摄取氟尿嘧啶作为外源性尿嘧啶，从而增加其对氟尿嘧啶的敏感性。我们的发现揭示了ABHD5在调节溶酶体功能中的新作用，阐明了ABHD5导致结肠癌5-FU耐药的具体机制。为临床寻找逆转耐药新靶点提供了理论依据。 .另外，免疫逃逸也同样参与化疗耐受，在该项目的研究中我们同时检测了肠癌细胞中免疫相关分子，发现骨髓免疫检查点分子Sirp α在肿瘤相关巨噬细胞中的表达量与肠癌患者生存率负相关。展开系列研究后证实：肠癌分泌的乳酸促进转录因子Ap-2α核转位并与Elk-1启动子区域结合增加Elk-1转录。Elk-1本身作为转录因子促进Sirp α转录。上述通路介导Sirp α高表达后抑制了肿瘤相关巨噬细胞的吞噬作用，从而缩短肠癌患者生存期。该研究揭示了肠癌免疫逃逸新机制，并为免疫治疗提供了新的靶点。.同时，研究本项目时发现肠癌的血管丰富，但血管生成因子NRP2在肠癌中表达与血管密度不成正比。就此问题我们筛选了多种肿瘤血管密度与NRP2蛋白表达相关性后发现，胰腺神经内分泌瘤血管密度与NRP2正相关。并进行系列研究证实：NRP2通过激活SSH1/cofilin通路促进血管内皮细胞迁移，从而促进胰腺神经内分泌瘤血管生成。此研究为胰腺神经内分泌瘤靶向治疗打开了新局面。