結(jié)直腸癌（CRC）是全球最常見的惡性腫瘤之一，死亡率位居全球第二，發(fā)病率位居第三。然而，其確切的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。因此，迫切需要探索CRC的分子機(jī)制和揭示新的特異性癌癥治療靶點(diǎn)。
核酸感應(yīng)模式識(shí)別受體（PRRs）是一組識(shí)別DNA或RNA的先天免疫受體。它們主要包括Toll樣受體（如TLR3、7、8、9）、AIM2樣受體（如AIM2）、cGAS、STING、RIG-I樣受體（如RIG-I、MDA5、LPG2)、DExD/H box核酸解旋酶[例如DEAH-box解旋酶9（DHX9）、DEAH-box解旋酶36 （DHX36）和DEAD-box解旋酶21（DDX21）、DEAD-box解旋酶60（DDX60）]，和Z-DNA結(jié)合蛋白1（ZBP-1或DAI）。一些核酸感應(yīng)PRRs，如TLRs、AIM2和STING，已被證明參與了各種腫瘤的發(fā)生發(fā)展。其中，DHX9也稱為核DNA解旋酶II或RNA解旋酶A（RHA），是能夠解旋RNA和DNA雙鏈體以及異常多核苷酸結(jié)構(gòu)的DExH-box解旋酶家族的成員。已經(jīng)證明DHX9具有大量相互作用的伴侶分子，包括蛋白質(zhì)、環(huán)狀RNA和microRNA。此外，已發(fā)現(xiàn)DHX9通過橋接轉(zhuǎn)錄輔因子和RNA聚合酶II（RNA Pol II）或直接結(jié)合特定的啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮積極作用。此外，還有大量證據(jù)表明DHX9在翻譯調(diào)節(jié)DNA復(fù)制和維持基因組穩(wěn)定性、microRNA生物發(fā)生和加工、以及RNA加工和轉(zhuǎn)運(yùn)等方面發(fā)揮重要作用。
由于DHX9參與多種細(xì)胞過程，這也意味著其失調(diào)可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。已有研究證據(jù)表明，DHX9與多種人類疾病有關(guān)，包括癌癥、病毒感染和自身免疫性疾病。根據(jù)之前的報(bào)道，DHX9通過與EGFR或CBP/p300相互作用增強(qiáng)癌基因的轉(zhuǎn)錄以促進(jìn)腫瘤發(fā)生和癌癥轉(zhuǎn)移。此外，還發(fā)現(xiàn)DHX9通過與長鏈非編碼RNA HIF1A-AS2或蛋白L1TD1結(jié)合參與調(diào)節(jié)癌癥干細(xì)胞的自我更新。盡管越來越多的證據(jù)表明DHX9是致癌作用的驅(qū)動(dòng)因素，但也有一些報(bào)告暗示它具有抗腫瘤活性。它能夠促進(jìn)腫瘤抑制基因p16INK4A的轉(zhuǎn)錄，與腫瘤抑制基因BRCA1相互作用，并挽救IRES介導(dǎo)的p53翻譯，表明DHX9可能具有腫瘤抑制特性。總之，DHX9與腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系是復(fù)雜和有爭議的。
越來越多的證據(jù)表明，核因子kappa B（NF-κB）是一種促炎轉(zhuǎn)錄因子，在癌癥的發(fā)生和增殖中起著關(guān)鍵作用。據(jù)報(bào)道，NF-κB激活不僅參與結(jié)腸炎相關(guān)癌癥（CAC）的發(fā)展，還參與散發(fā)性CRC的發(fā)展。組成性NF-κB激活通過增加抗細(xì)胞凋亡蛋白（例如Survivin和Bcl2）可導(dǎo)致細(xì)胞增殖，防止腫瘤前期的清除，以及最終的細(xì)胞轉(zhuǎn)化。此外，NF-κB可能通過介導(dǎo)參與細(xì)胞增殖（如Cyclin D1、D2 和 D3）、血管生成（如VEGF、COX2）和轉(zhuǎn)移（如Snail、MMPs）的重要靶基因的表達(dá)而促進(jìn)CRC的進(jìn)展。值得注意的是，DHX9與p65和RNA Pol II相關(guān)，可增強(qiáng)NF-κB介導(dǎo)的幾種細(xì)胞因子（例如，CXCL8、IFN-β 和 TNF）的轉(zhuǎn)錄激活，從而保護(hù)宿主免受DNA病毒感染。然而，這些相互作用是否在腫瘤發(fā)生和癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用仍有待闡明。
有研究表明，抑制DHX9的表達(dá)可在不影響正常細(xì)胞功能的情況下對(duì)癌細(xì)胞造成致命性損傷，表明它是一種安全有效的腫瘤治療靶點(diǎn)。此外，DHX9在CRC患者肝臟異種移植物來源的兩種細(xì)胞系中過表達(dá)，表明DHX9可能對(duì)CRC具有一定的促進(jìn)作用。然而，DHX9在CRC中的功能和機(jī)制仍然不清楚。
近日，Cellular and Molecular Life Sciences（IF9.261）期刊在線發(fā)表了題為DHX9 contributes to the malignant phenotypes of colorectal cancer via activating NF-κB signaling pathway的研究論文。報(bào)道了DHX9通過激活NF-κB信號(hào)通路參與CRC惡性表型形成的分子機(jī)制，暗示DHX9可能是預(yù)防和治療CRC患者的潛在治療靶點(diǎn)。
炎癥通常是由核酸感應(yīng)PRRs的激活引起的，這可能導(dǎo)致CRC的發(fā)展。在之前的研究中，研究人員鑒定了一系列在CRC動(dòng)物模型或患者中差異表達(dá)的核酸感應(yīng)PRRs。為了進(jìn)一步研究它們的功能以及靶向這些受體是否可以抑制腫瘤發(fā)生，研究人員首先通過高通量siRNA文庫篩選鑒定出DHX9作為CRC的顯著增殖促進(jìn)因子。具體的，針對(duì)每個(gè)基因設(shè)計(jì)3個(gè)獨(dú)立的siRNA并構(gòu)建siRNA篩選文庫，然后在96孔板中將其轉(zhuǎn)染到HCT116細(xì)胞；48 h后，將CRC細(xì)胞與EdU混合2 h。使用4%多聚甲醛固定HCT116細(xì)胞，1μg/mL DAPI染色10分鐘。隨后采用高通量篩選系統(tǒng)分析CRC細(xì)胞的熒光圖像和增殖比例。在篩選系統(tǒng)中，抑制CRC細(xì)胞增殖率≥50%的siRNA被認(rèn)為是抑制腫瘤的候選靶點(diǎn)（進(jìn)行三個(gè)獨(dú)立的篩選實(shí)驗(yàn)）。
Fig1. 高通量siRNA文庫篩選鑒定致癌核酸感應(yīng)PRRs
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)DHX9過表達(dá)與CRC患者的總生存期和無病生存期縮短呈正相關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)DHX9在CRC細(xì)胞系、臨床CRC組織和結(jié)腸炎相關(guān)結(jié)直腸癌（CAC）小鼠模型中過表達(dá)。DHX9的上調(diào)與臨床隨訪CRC患者的組織病理學(xué)分化程度、腸壁浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。
Fig2. DHX9作為CRC中的致癌分子
接著，研究人員通過功能獲得性和缺失性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DHX9在體外促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖、集落形成、抗凋亡、遷移和侵襲。此外，利用異種移植小鼠模型和肝轉(zhuǎn)移小鼠模型證實(shí)了DHX9的強(qiáng)制過表達(dá)增強(qiáng)了體內(nèi)CRC的生長和轉(zhuǎn)移，而DHX9缺失則產(chǎn)生了相反的效果。
Fig3. DHX9促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞肝轉(zhuǎn)移
最后，機(jī)制研究顯示：一方面，DHX9增強(qiáng)p65磷酸化，促進(jìn)p65核易位以促進(jìn)NF-κB介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性。另一方面，DHX9與p65和RNA聚合酶 II（RNA Pol II）相互作用以增強(qiáng)NF-κB（如Survivin、Snail）下游靶標(biāo)的表達(dá)，從而增強(qiáng)CRC的惡性表型。
Fig4. DHX9在協(xié)調(diào)CRC惡性表型方面的工作模型示意圖
總之，研究結(jié)果表明DHX9可能是預(yù)防和治療CRC患者的潛在治療靶點(diǎn)。然而，DHX9如何調(diào)控NF-κB易位的確切分子機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。進(jìn)一步探索DHX9在腫瘤發(fā)生和NF-κB通路激活中的作用，可能為CRC的有效治療提供新的見解。
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原文鏈接：
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00018-021-04013-3
本研究中使用到的siRNA文庫由銳博生物提供！
