Annexin-A1 通过 PI3K/AKT/mTOR 轴调控 5-FU 耐药的结直肠癌干细胞模型中的细胞凋亡与自噬转换

《Biochemical Genetics》：Annexin-A1 Regulates Apoptosis-Autophagy Switch in a 5-FU-Resistant Colorectal Cancer Stem-Like Model Through the PI3K/AKT/mTOR Axis

结直肠癌化疗耐药与Annexin A1调控的凋亡-自噬平衡及PI3K/AKT/mTOR通路关系研究。通过构建5-FU耐药HCT 116结直肠癌干细胞模型，发现Annexin A1通过激活PI3K/AKT通路抑制凋亡并促进自噬，从而增强化疗耐药。基因沉默Anx-A1显著提高化疗敏感性，同时动态调节凋亡（caspase活性上升，凋亡蛋白下调）和自噬（LC3-II/p62表达增加）平衡，并证实PI3K/AKT/mTOR通路在其中的关键作用。

　　

摘要

结直肠癌（CRC）仍然是全球癌症相关死亡的主要原因之一，这主要是由于治疗失败，尤其是由耐化疗的癌干细胞样细胞（CSCs）引起的转移和复发。 Annexin A1（Anx-A1）被认为在调节细胞凋亡和自噬过程中起作用，这两种机制都是导致化疗耐药性的关键因素。然而，Anx-A1在CRC CSCs中通过PI3K/AKT/mTOR通路调节这些机制的具体作用尚未完全明了。本研究旨在利用HCT 116细胞模型，探讨Anx-A1在调节5-氟尿嘧啶（5-FU）耐药性CRC CSCs中的凋亡-自噬相互作用中的作用，特别是其通过PI3K/AKT/mTOR信号通路的调控效应。通过连续暴露HCT 116细胞于5-氟尿嘧啶（5-FU）来建立该模型。通过流式细胞术和Simple Western分析方法检测CSC标志物（CD133、ALDH1、ABCG2、Oct-3/4）以表征该模型。分别使用siRNA和表达质粒对Anx-A1进行敲低和过表达实验。通过细胞活力测定评估化疗敏感性，同时利用caspase测定、蛋白质组分析、Western blotting和自噬流分析来检测凋亡和自噬相关标志物。使用Simple Western分析方法量化PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT和mTOR的表达水平。结果显示，5-FU耐药的HCT 116细胞表现出显著升高的IC50值、增强的CSC标志物表达以及升高的Anx-A1表达。Anx-A1敲低显著提高了化疗敏感性，显著降低了细胞活力，并调节了CSC标志物的表达。Anx-A1敲低还轻微诱导了凋亡，表现为caspase活性增加、多种凋亡蛋白下调，以及自噬显著增强（表现为LC3-II和p62表达升高和自噬体降解增强）。对PI3K/AKT/mTOR通路的分析表明，Anx-A1敲低显著增加了磷酸化的PI3K p85α和AKT1/2/3，同时显著下调了mTOR，这体现了凋亡-自噬相互作用的动态调节机制。Anx-A1通过PI3K/AKT/mTOR通路调节凋亡-自噬平衡，从而影响5-氟尿嘧啶诱导的CRC CSCs的化疗耐药性。靶向Anx-A1为提高化疗敏感性和克服CRC治疗中的耐药性提供了一种有前景的治疗策略。