揭秘 DNMT3B/CBR4/FASN/mTOR 轴：为结直肠癌治疗点亮新希望

《Cancer Cell International》：Carbonyl reductase 4 suppresses colorectal cancer progression through the DNMT3B/CBR4/FASN/mTOR axis

为探究 CBR4 在结直肠癌（CRC）中的作用，研究人员开展了相关研究。结果发现 CBR4 在 CRC 组织中表达降低，通过与 FASN 相互作用抑制肿瘤进展，且 DNMT3B 可调节 CBR4 表达。该研究为 CRC 治疗提供了新策略。

　　在人体的微观世界里，癌症就像一场可怕的风暴，而结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）更是其中肆虐的 “恶魔”。它是全球第三大常见癌症，也是癌症相关死亡的第二大主因 ，近年来其发病率还在迅速攀升。目前，CRC 的治疗手段众多，像手术、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗等，但对于晚期患者，现有治疗方法效果并不理想。

在癌症的发展过程中，脂质代谢的改变起着关键作用。其中，羰基还原酶 4（Carbonyl Reductase 4，CBR4）作为脂肪酸生物合成的参与者，其在 CRC 中的作用却鲜为人知。为了揭开这个谜团，来自南京中医药大学附属南京医院、苏州大学附属第三医院等多家国内研究机构的研究人员，开展了一系列研究。

研究人员主要采用了细胞实验和动物实验等关键技术方法。他们从中国科学院上海细胞库获取多种细胞系，包括 HCT116、RKO、SW480 和 293T 细胞等，并从江苏省医院收集 CRC 组织及匹配的癌旁正常组织样本。通过定量实时聚合酶链反应（qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation）等技术，对相关基因和蛋白进行检测分析；还构建了稳定转染细胞系，进行细胞增殖、迁移、侵袭实验以及动物肿瘤模型实验，以此探究 CBR4 在 CRC 中的功能及作用机制。

研究结果如下：

• CBR4 在 CRC 中表达下调：研究发现，CRC 组织中 CBR4 mRNA 和蛋白水平均显著低于正常组织，且其表达水平随肿瘤分期增加而降低。生存分析显示，CBR4 低表达与患者不良预后相关，在发生远处转移的 CRC 组织中 CBR4 表达更低，在多种 CRC 细胞系中也得到同样结论。
• 过表达 CBR4 抑制 CRC 细胞增殖、迁移和侵袭：研究人员构建了稳定过表达 CBR4 的 RKO 和 SW620 细胞系，通过 CCK-8、EdU、集落形成实验以及 Transwell 实验表明，过表达 CBR4 能显著抑制 CRC 细胞增殖、迁移和侵袭能力，这表明 CBR4 在 CRC 中具有抗癌作用。
• CBR4 与 FASN 相互作用并促进其降解：通过数据库分析和实验验证，发现脂肪酸合酶（Fatty Acid Synthase，FASN）与 CBR4 相互作用。CBR4 过表达可降低 FASN 稳定性，促进其通过泛素 - 蛋白酶体途径降解，且主要发生在蛋白质水平而非 mRNA 水平。
• 敲低 CBR4 促进 CRC 细胞增殖、迁移和侵袭，FASN 抑制剂可逆转这一趋势：构建稳定敲低 CBR4 的 HCT116 细胞系，实验表明敲低 CBR4 可促进细胞增殖、迁移和侵袭，而使用 FASN 抑制剂奥利司他（Orlistat）处理后，肿瘤细胞的这些恶性生物学行为受到抑制。
• CBR4 抑制由 FASN 介导的 mTOR 通路：分析敲低 CBR4 后肿瘤细胞的差异基因表达，发现 mTOR 信号通路显著改变。Western blot 结果显示，过表达 CBR4 抑制 mTOR 通路，敲低 CBR4 则激活该通路，抑制 FASN 可逆转敲低 CBR4 导致的 mTOR 通路激活，说明 CBR4 通过抑制 FASN 进而抑制 mTOR 通路发挥肿瘤抑制作用。
• DNMT₃B 通过 DNA 甲基化调节 CBR4 表达：研究发现 CRC 肿瘤组织中 CBR4 甲基化水平显著高于正常组织，且与肿瘤分期正相关。用 DNA 甲基化抑制剂 5 - aza 处理后，CBR4 表达增加，FASN 表达下降，mTOR 通路受到抑制。敲低 DNA 甲基转移酶 DNMT1、DNMT3A 和 DNMT3B 后，发现敲低 DNMT3B 可显著提高 CBR4 水平，而过表达 DNMT3B 则抑制 CBR4 表达并促进 FASN 表达。
• 过表达 CBR4 和敲低 FASN 抑制体内肿瘤生长：利用肿瘤异种移植模型，将过表达 CBR4 的 RKO 和 SW480 细胞及对照细胞植入裸鼠体内，结果显示过表达 CBR4 组肿瘤重量和体积显著降低，肝转移也明显受到抑制。免疫组化染色和 Western blot 分析进一步证实 CBR4 可负向调节 FASN 表达，抑制 mTOR 通路，发挥抗肿瘤作用。相反，敲低 CBR4 会加速肿瘤生长和肝转移，激活 mTOR 通路，奥利司他可逆转这一现象。

研究结论和讨论部分指出，脂质代谢在肿瘤发展中至关重要，FASN 是调节脂质代谢的关键蛋白，针对 FASN 的靶向治疗正处于研究阶段。本研究揭示了 CBR4 在 CRC 中的肿瘤抑制作用，其通过与 FASN 相互作用，影响脂质代谢和 mTOR 通路。同时，发现 DNMT3B 可通过甲基化调节 CBR4 表达，进而影响 CRC 进展。这一系列发现明确了 DNMT₃B/CBR4/FASN/mTOR 轴在 CRC 发展中的关键作用，为 CRC 的临床治疗提供了新的潜在治疗靶点和策略，对推动结直肠癌治疗领域的发展具有重要意义。