NAT1：结直肠癌化疗耐药 “密码锁” 的关键钥匙

在结直肠癌（CRC）治疗中，化疗耐药严重阻碍疗效。研究人员开展了 NAT1 在 CRC 化疗耐药中作用的研究。结果发现，低 NAT1 表达与患者预后差相关，会增强化疗耐药。该研究为 CRC 治疗提供新思路。

　　在癌症的 “战场” 上，结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）是一位不容小觑的 “劲敌”，它在全球范围内有着较高的发病率和死亡率。化疗本是对抗结直肠癌的有力 “武器”，然而，化疗耐药这个 “拦路虎” 却让很多患者的治疗之路困难重重，不仅导致治疗失败，还让患者的预后变得糟糕。如何攻克化疗耐药这个难题，成为了医学领域亟待解决的重要问题。

为了找到突破的方向，南京医科大学附属苏州医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在芳香胺 N - 乙酰转移酶 1（Arylamine N - acetyltransferase 1，NAT1）上，致力于探究 NAT1 在结直肠癌化疗耐药中所扮演的角色，希望能为结直肠癌的治疗开辟新的道路。经过一系列严谨的研究，他们发现 NAT1 在结直肠癌中有着多方面的重要作用，这一研究成果发表在了《Clinical Epigenetics》杂志上。

研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。他们从公共数据库（如 The Cancer Genome Atlas，TCGA）和苏州某医院收集样本数据，利用 RNA 测序（RNA - seq）技术分析基因表达情况，借助单细胞 RNA 测序（scRNA - seq）探究细胞间的差异，还通过细胞实验（如细胞转染、药物敏感性检测等）验证相关假设。

研究结果具体如下：

1. NAT1 表达与患者预后的关系：研究人员对 TCGA - COAD、TCGA - READ 数据集及医院内部的 RNA - seq 数据进行综合分析。通过差异表达分析等方法，确定了 70 个差异表达基因（Differentially Expressed Genes，DEGs）。功能富集分析表明这些基因与代谢等多种过程相关。LASSO 分析发现 NAT1 与 CD79A 和患者生存相关。Kaplan - Meier 生存分析显示，NAT1 表达降低与患者总生存期（Overall Survival，OS）、无病生存期（Disease - free Survival，DFS）和无进展生存期（Progression - free Survival，PFS）变差显著相关，且 NAT1 在肿瘤组织中的表达明显低于正常组织。
2. NAT1 表达对化疗药物耐药性的影响：借助 oncoPredict 包结合 GDSC 数据库预测药物的半数抑制浓度（IC₅₀），发现 NAT1 低表达组对多种化疗药物的 IC₅₀值显著升高，意味着耐药性增强。在 CaCO₂和 HCT116 细胞系中进行实验，通过沉默或过表达 NAT1，CCK - 8 实验表明，沉默 NAT1 会使细胞对长春碱、多西他赛、吉西他滨、长春新碱和达泊西汀的 IC₅₀值升高，即耐药性增强；过表达 NAT1 则相反。同时，流式细胞术检测发现，沉默 NAT1 会减弱化疗药物诱导的细胞凋亡，过表达 NAT1 则增强凋亡。
3. NAT1 与癌症干细胞（Cancer Stem Cells，CSCs）的关系：已知 CSCs 具有化疗耐药性，研究人员选择 CD44、CD133、CD166 和 LGR5 作为 CSCs 的标记物。实验发现，用化疗药物处理 CaCO₂和 HCT116 细胞后，LGR5⁺细胞比例显著增加。沉默 NAT1 会使 CaCO₂和 HCT116 细胞中 LGR5⁺细胞比例上升，过表达 NAT1 则使其下降。
4. NAT1 对结直肠癌代谢的调节作用：对 CaCO₂和 HCT116 细胞进行 RNA - seq 分析，找出 sh - NC 和 sh - NAT1 组的 1756 个 DEGs。功能富集分析显示这些基因与代谢途径相关，尤其是氧化磷酸化、三羧酸循环（TCA cycle）和糖酵解途径。qRT - PCR 检测发现，过表达 NAT1 会使氧化磷酸化和 TCA 循环相关基因表达上升，糖酵解相关基因表达下降；沉默 NAT1 则相反。代谢组学分析也验证了这一结果。
5. 肿瘤细胞与其他细胞的相互作用及抗 PD - 1 治疗的影响：利用 scRNA - seq 技术和 Cellchat 分析，发现结直肠癌肿瘤组织中上皮细胞与内皮细胞通过 VEGFA - VEGFR 轴的细胞间接触比正常组织更频繁。抗 PD - 1 治疗后，这种基于 VEGFA - VEGFR 的细胞间相互作用可能性降低。进一步研究发现，沉默 NAT1 会增强 VEGFA 表达，过表达 NAT1 则抑制其表达。
6. NAT1 调节 VEGFA 的潜在机制：通过 TRRUST 2.0 数据库和 RNA - seq 分析，发现 NAT1 可能通过调节 ZFP36 和 HNF1A 等转录因子影响 VEGFA 表达。在 CaCO₂和 HCT116 细胞系中，沉默 NAT1 会使 ZFP36 和 HNF1A 表达上调，EGR1、RUNX1 和 NKX3 - 1 表达下调，且这些转录因子与 VEGFA 表达存在相关性。
7. NAT1 对肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）的影响：利用 TIMER 2.0 数据库评估发现，NAT1 表达与多种 CD4⁺T 细胞亚型的浸润呈正相关。

研究结论和讨论部分表明，该研究揭示了 NAT1 在结直肠癌化疗耐药、细胞代谢、肿瘤微环境等方面的重要作用。NAT1 缺失会通过激活糖酵解促进 LGR5⁺CSC 的形成，进而增加耐药性。低 NAT1 表达与患者化疗预后差相关，为临床治疗策略提供了重要参考。这一研究让人们对结直肠癌化疗耐药机制有了更深入的理解，为未来开发针对结直肠癌的更有效治疗方法奠定了基础，有望为广大结直肠癌患者带来新的希望 。