CBX3/NRF2/GPX2轴：结直肠癌多药耐药机制新发现与潜在治疗靶点

为探究 CBX3 在结直肠癌（CRC）多药耐药中的作用机制，研究发现 CBX3/NRF2/GPX2轴调控多药耐药，为 CRC 治疗提供新方向。

　　结直肠癌（Colorectal cancer，CRC）是全球范围内常见的癌症，也是癌症相关死亡的主要原因之一。手术切除和化疗虽能改善患者生存状况，但化疗耐药问题却严重阻碍了治疗进程，导致疾病复发，许多患者因此面临治疗失败的困境。所以，探索结直肠癌化疗耐药的新机制，对提升治疗效果、延长患者生存期意义重大。

南京医科大学等机构的研究人员开展了相关研究，旨在明确 CBX3 在结直肠癌多药耐药中的作用及机制，探究铁死亡抑制是否参与其中，验证 NRF₂及其下游基因是否在该过程发挥作用。研究成果发表于《Oncogene》杂志。

研究人员为开展此项研究，采用了多种关键技术方法。他们收集了 40 例临床确诊的结直肠癌患者的手术标本；培养了多种人结直肠癌细胞系及 HEK-293T 细胞；构建了肿瘤异种移植模型和患者来源的异种移植（PDX）模型；运用了 RNA 测序、蛋白质免疫印迹（Western blotting）、定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）、免疫共沉淀（Co-IP）等实验技术来检测相关基因和蛋白的表达变化 。

研究结果如下：

• CBX3 提高结直肠癌多药耐药性：通过对癌症基因组图谱（TCGA）数据库分析发现，CBX3 高表达与结直肠癌患者预后不良相关，且化疗后高表达 CBX3 的患者总生存期较差。在细胞实验中，过表达 CBX3 可增加结直肠癌细胞对伊立替康（Irinotecan）和奥沙利铂（Oxaliplatin）的耐药性，敲低 CBX3 则抑制细胞增殖，降低药物半数抑制浓度（IC₅₀），但 CBX3 对 5 - 氟尿嘧啶（5-FU）耐药性影响较小。
• CBX3 通过抑制铁死亡促进结直肠癌多药耐药：凋亡实验表明，CBX3 不影响多药介导的细胞凋亡。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析显示，铁死亡通路可能与 CBX3 介导的多药耐药有关。实验发现，铁死亡抑制剂 Fer-1 可逆转伊立替康和奥沙利铂诱导的细胞死亡，铁死亡激活剂 RSL3 和 FIN56 则抑制 CBX3 介导的细胞存活。CBX3 可增加谷胱甘肽（GSH）合成，减少活性氧（ROS）积累和丙二醛（MDA）生成，抑制内质网脂质过氧化和线粒体损伤，这些结果表明 CBX3 通过抑制铁死亡促进多药耐药。
• NRF₂参与 CBX3 介导的多药耐药和铁死亡抑制：mRNA 测序分析显示，NRF₂信号通路在 SW480-CBX3 细胞中富集。CBX3 可促进 NRF₂信号通路激活，且二者表达呈正相关。敲低 NRF₂可逆转 CBX3 介导的多药耐药，恢复 CBX3 抑制的 MDA 生成，抑制 CBX3 上调的 GSH 合成，表明 NRF₂参与了 CBX3 介导的多药耐药过程。
• CBX3 通过抑制 CUL₃转录和 CUL₃介导的 NRF₂泛素化增加 NRF₂表达：研究发现 CBX3 通过减少 NRF₂的泛素化而非增加其 mRNA 水平来提高 NRF₂表达。进一步研究表明，CBX3 可抑制 CUL₃转录，CUL₃是 E3 泛素连接酶，参与 NRF₂的降解。CBX3 与 CUL₃启动子结合，抑制其转录活性，稳定 NRF₂，进而促进多药耐药。
• GPX₂参与 CBX3/NRF₂信号通路介导的结直肠癌化疗耐药：研究发现 GPX₂是 NRF₂通路的潜在靶点，在结直肠癌组织中高表达。CBX3 可通过激活 NRF₂通路增强 GPX₂转录，敲低 GPX₂可抑制 CBX3 介导的化疗耐药，表明 GPX₂参与了 CBX3/NRF₂信号通路介导的化疗耐药过程。
• CBX3/NRF₂/GPX₂通路在体内促进结直肠癌多药耐药：在小鼠肿瘤异种移植模型中，过表达 CBX3 的肿瘤对伊立替康和奥沙利铂的耐药性增强，且 NRF₂和 GPX₂表达增加。在 PDX 模型中，NRF₂抑制剂 ML385 可增加肿瘤对伊立替康的敏感性，抑制 NRF₂和 GPX₂表达，增加 MDA 生成，表明 CBX3 通过增加 NRF₂和 GPX₂表达、抑制铁死亡促进结直肠癌多药耐药。

研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了结直肠癌多药耐药患者中 CBX3/NRF₂/GPX₂通路的上调。CBX3 通过直接结合 CUL₃启动子抑制其转录，减少 CUL₃介导的 NRF₂泛素化，增加 NRF₂表达，进而上调 GPX₂转录，抑制铁死亡，促进多药耐药。该研究为结直肠癌化疗耐药的分子机制提供了新见解，有望为开发新的治疗策略提供理论依据，未来可基于此探索针对该通路的靶向治疗方法，为结直肠癌患者带来新的希望。