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结直肠癌（CRC）转移机制不明且死亡率高。研究人员开展 MSK1 在 CRC 转移中作用的研究，发现 MSK1 通过 USP5 介导 Snail 去泛素化，诱导上皮 - 间质转化（EMT）促进转移。该研究为 CRC 治疗提供潜在靶点和生物标志物。
在癌症的众多类型中，结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）占据着相当突出的位置，它是全球范围内第三大常见癌症，同时也是癌症相关死亡的第二大主要原因，每年约有一百万人因它失去生命。对于早期 CRC 患者而言，手术治疗还有治愈的可能，但一旦肿瘤发生远处转移，患者的 5 年生存率就会大幅下降。尽管在过去 20 年里，外科技术和新型靶向治疗联合取得了进展，一定程度上延长了转移性 CRC 患者的中位生存期，可癌症转移依旧是导致患者死亡的关键因素。所以，深入探究 CRC 的恶性进展机制，寻找潜在的治疗靶点和方法，成为了医学领域亟待解决的重要问题。
在此背景下，来自韩国庆尚国立大学等研究机构的研究人员开展了相关研究，论文发表于《Experimental & Molecular Medicine》。他们聚焦于丝裂原和应激激活蛋白激酶 1（Mitogen- and stress-activated protein kinase 1，MSK1），致力于揭示其在 CRC 转移过程中的作用机制。研究发现，MSK1 在 CRC 转移中发挥着关键作用，它能通过增加 Snail 蛋白稳定性，诱导上皮 - 间质转化（Epithelial–Mesenchymal Transition，EMT），进而促进 CRC 细胞转移。这一发现为 CRC 的治疗提供了潜在的生物标志物和新颖的治疗靶点，对未来 CRC 的研究和治疗有着重要意义。
研究人员开展研究时，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，使用多种人源细胞系进行培养和转染实验；通过免疫沉淀（Immunoprecipitation）、蛋白质免疫印迹（Western blot analysis）技术检测蛋白的相互作用、表达和磷酸化水平；利用定量逆转录聚合酶链反应（qRT–PCR）测定基因表达量。在动物实验方面，构建裸鼠移植瘤模型，通过尾静脉注射细胞观察肿瘤转移情况。同时，使用人体 CRC 组织标本进行组织微阵列（Tissue microarray）和免疫组织化学（Immunohistochemistry）分析。
下面来详细介绍研究结果：
- MSK1 促进 CRC 细胞转移并诱导 EMT 过程：研究人员通过分析公共数据库，发现高 MSK1 表达的 CRC 患者生存率更低，且 MSK1 在晚期和有转移的患者中表达更高。在细胞实验中，过表达 MSK1 的 SW480 细胞发生形态转变，呈现间充质细胞特征，同时上皮标记蛋白表达下降，间充质标记蛋白表达上升，细胞的迁移和侵袭能力增强。将过表达 MSK1 的 SW480 细胞注射到裸鼠体内，其肺部转移结节数量显著增加。由此表明，MSK1 过表达可诱导 CRC 细胞发生 EMT 并促进转移。
- MSK1 抑制 Snail 蛋白泛素化降解，增加其稳定性：研究人员通过免疫共沉淀实验证实了 MSK1 与 Snail 之间存在相互作用，且二者在细胞核中共定位。进一步研究发现，MSK1 过表达能提高 Snail 蛋白水平，但不影响其 mRNA 水平，而敲低 MSK1 则会降低 Snail 蛋白水平。CHX 脉冲追踪分析显示，MSK1 可延长 Snail 蛋白的半衰期。此外，MSK1 能降低 Snail 蛋白的泛素化水平，说明 MSK1 可能通过抑制泛素化依赖的 Snail 降解来增加其稳定性。
- MSK1 激酶活性对增加 Snail 蛋白稳定性至关重要：体外激酶实验和细胞实验表明，Snail 是 MSK1 的直接底物，MSK1 可磷酸化 Snail 蛋白。使用 MSK1 抑制剂 AZD5363 处理细胞后，Snail 蛋白表达下降。构建缺乏激酶活性的 MSK1 突变体（K455M 和 D565A）并转染细胞，发现突变体无法增加 Snail 蛋白的表达和稳定性，也不能降低其泛素化水平。这充分说明，MSK1 的激酶活性对于增加 Snail 蛋白稳定性、抑制其泛素化至关重要。
- MSK1 激酶活性促进 CRC 细胞转移：构建稳定表达 K455M - MSK1 或 D565A - MSK1 的 SW480 细胞系，与过表达野生型 MSK1（WT - MSK1）的细胞相比，突变体表达的细胞维持上皮形态，EMT 标记蛋白表达变化不明显，细胞的体外迁移、侵袭能力以及体内转移能力均未增加。这表明 MSK1 的激酶活性是促进 CRC 细胞转移的关键因素。
- Snail 对 MSK1 诱导的 EMT 和 CRC 细胞转移能力提升至关重要：利用慢病毒 shRNA 敲低 Snail 表达后，MSK1 诱导的 EMT 相关形态变化被逆转，上皮和间充质标记蛋白的表达也恢复正常。同时，细胞的体外迁移、侵袭能力以及体内转移能力均受到显著抑制。对 CRC 组织标本的分析显示，MSK1 活性与 Snail 蛋白表达呈正相关。这说明 Snail 在 MSK1 诱导的 CRC 细胞转移中起着关键作用。
- USP5 对 MSK1 诱导的 Snail 蛋白稳定性增加至关重要：研究人员通过实验证明 MSK1 是通过促进 Snail 蛋白去泛素化而非抑制其泛素化来增加其稳定性。利用去泛素化酶（DUB）抑制剂和 siRNA 筛选发现，USP5 是参与 MSK1 诱导 Snail 蛋白稳定性增加过程的关键 DUB。敲低 USP5 后，MSK1 无法增加 Snail 蛋白表达，也不能延长其半衰期或降低其泛素化水平。进一步研究发现，MSK1 磷酸化 Snail 蛋白后，会增强 Snail 与 USP5 的相互作用，促进 Snail 去泛素化。
- MSK1 在生理条件下调节 Snail 蛋白表达及其与 USP5 的相互作用：在 HCT116 细胞中进行血清饥饿和再刺激实验，发现血清饥饿会降低 MSK1 活性和 Snail 蛋白表达，重新加入血清后二者均增加，但 Snail mRNA 水平无明显变化。抑制 MSK1 表达后，血清诱导的 Snail 蛋白表达增加和 Snail 与 USP5 的相互作用恢复均被阻断。这表明 MSK1 在生理条件下介导 Snail 蛋白表达增加，并促进磷酸化 Snail 蛋白与 USP5 的相互作用。
综合研究结果和讨论部分，该研究详细揭示了 MSK1 促进 CRC 转移的分子机制。在正常或早期 CRC 细胞中，MSK1 处于失活状态，Snail 蛋白易被泛素化 - 蛋白酶体系统降解，从而抑制 EMT 过程；而在恶性 CRC 细胞中，MSK1 高度激活，通过增强 USP5 介导的 Snail 去泛素化，增加 Snail 蛋白稳定性，高表达的 Snail 进而促进 EMT 和肿瘤转移。这一发现不仅加深了人们对 CRC 转移机制的理解，更为转移性 CRC 的治疗提供了潜在的生物标志物和治疗靶点，为未来开发更有效的治疗策略奠定了坚实基础。
