NAG-1/GDF15通过结合EpCAM抑制β-catenin和NF-κB通路在结直肠癌中的肿瘤抑制作用

本研究针对结直肠癌(CRC)中NAG-1/GDF15的抑癌机制展开深入探索。研究人员发现pro-NAG-1/GDF15通过结合EpCAM阻断其切割和核转位，从而抑制β-catenin和NF-κB信号通路，降低cyclin D1和c-myc等致癌靶标表达。该研究揭示了NAG-1/GDF15作为新型治疗靶点的潜力，为结直肠癌治疗提供了新思路。

　　

结直肠癌是全球范围内发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤之一，其发生发展涉及多条信号通路的异常激活。虽然已有大量研究关注Wnt/β-catenin和NF-κB等经典通路在结直肠癌中的作用，但如何有效调控这些通路仍是临床面临的重大挑战。与此同时，EpCAM作为上皮细胞黏附分子，在结直肠癌中异常高表达，但其调控机制尚未完全阐明。NAG-1/GDF15作为TGF-β超家族成员，其在不同癌症中的双重作用也一直存在争议，特别是在结直肠癌中的确切分子机制亟待揭示。

针对这些关键科学问题，首尔国立大学的研究团队在《Cell Death and Disease》发表了重要研究成果。他们系统研究了NAG-1/GDF15在结直肠癌中的抑癌作用及其分子机制，发现pro-NAG-1/GDF15通过结合EpCAM阻断其切割和核转位，进而抑制β-catenin和NF-κB信号通路，最终发挥抑癌作用。这一发现不仅解决了NAG-1/GDF15作用机制的争议，还为结直肠癌治疗提供了新的潜在靶点。

研究采用了多种关键技术方法：通过构建NAG-1/GDF15野生型和R193A突变体的稳定细胞系；利用双荧光素酶报告系统检测β-catenin和NF-κB活性；采用噬菌体展示技术筛选NAG-1/GDF15相互作用蛋白；通过免疫共沉淀验证蛋白相互作用；建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证；并分析TCGA数据库评估临床相关性。

在"Expression of NAG-1/GDF15 in colorectal cancer cell lysates and media"部分，研究发现pro-NAG-1/GDF15主要存在于细胞内，而成熟形式主要分泌到培养基中。通过构建不可切割的R193A突变体，证实pro-NAG-1/GDF15具有独立于成熟形式的生物学功能。

"Modulation of β-catenin and NF-κB signaling pathways by NAG-1/GDF15 expression"部分揭示，NAG-1/GDF15表达显著抑制β-catenin和NF-κB活性，降低下游靶基因c-Myc和cyclin D1的表达。通过siRNA敲低实验进一步验证了这一调控关系。

"NAG-1/GDF15 interacts with EpCAM via multiple binding sites involving the transmembrane domain and intracellular domain"部分通过噬菌体展示和免疫共沉淀证实NAG-1/GDF15与EpCAM存在直接相互作用。研究发现这种相互作用涉及多个结合位点，包括跨膜结构域和细胞内结构域(EpICD)。

"NAG-1/GDF15 inhibits EpCAM activity by blocking EpCAM cleavage and nuclear entry of EpICD"部分阐明，NAG-1/GDF15通过抑制γ-分泌酶介导的EpCAM切割，阻断EpICD的核转位，从而抑制其转录调控功能。

"NAG-1/GDF15 inhibits EpCAM oncogenic activity by suppressing β-catenin and NF-κB pathways"部分证实，NAG-1/GDF15能逆转EpCAM和EpICD诱导的蛋白合成增加，并抑制其对β-catenin和NF-κB通路的激活作用。

"NAG-1/GDF15 expression reduces tumor growth in colorectal cancer xenograft model"的体内实验显示，表达NAG-1/GDF15的移植瘤生长显著受限，伴随增殖减少和凋亡增加。TCGA数据分析进一步支持高表达NAG-1/GDF15的结直肠癌患者预后更好。

在讨论部分，研究团队深入分析了NAG-1/GDF15在癌症中的双重作用。与前列腺癌中促癌作用不同，该研究明确其在结直肠癌中通过pro-NAG-1/GDF15发挥抑癌功能。特别值得注意的是，研究发现pro-NAG-1/GDF15通过多位点结合EpCAM，形成空间阻碍抑制其切割和核转位，这一新机制为理解蛋白相互作用调控提供了新视角。

该研究的临床意义在于：首先，明确了NAG-1/GDF15在结直肠癌中的确切作用机制，解决了长期存在的争议；其次，揭示了EpCAM调控的新机制，为靶向治疗提供了理论依据；第三，发现pro-NAG-1/GDF15的独特功能，提示开发针对前体蛋白的药物可能具有优势；最后，TCGA数据分析支持NAG-1/GDF15作为预后标志物的潜在价值。

研究也提出了若干有待深入探讨的问题：不同癌症中NAG-1/GDF15作用差异的分子基础；pro-NAG-1/GDF15核定位的具体功能；以及如何开发特异性靶向pro-NAG-1/GDF15的治疗策略等。这些问题的解决将进一步推动该领域的进展。