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结直肠癌(CRC)致死率高,缺乏有效疗法。研究人员聚焦 SLC39A6 靶向 ADC 药物 BRY812,通过多组学和体外实验,发现 BRY812 可抑制 CRC 细胞生长、迁移和干性,机制与下调 AKT 通路相关,为 CRC 治疗提供新方向。
结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)作为全球癌症相关死亡的主要原因之一,其治疗困境一直困扰着医学界。传统化疗和靶向治疗对部分患者疗效有限,尤其是复发或转移性患者,亟需开发更精准、高效的治疗手段。抗体 - 药物偶联物(Antibody-Drug Conjugates, ADCs)因其能将细胞毒性药物精准递送至肿瘤细胞的特性,成为抗癌领域的新星。然而,目前针对 CRC 的 ADC 疗法靶点有限,临床应用仍局限于少数药物如 T-DXd 和 SHR-A1811,开发新型靶点的 ADC 药物迫在眉睫。
在此背景下,海军军医大学长海医院的研究人员开展了一项针对 SLC39A6 靶向 ADC 药物 BRY812 在 CRC 中作用的研究。该研究通过多维度分析 SLC39A6 的表达特征及 BRY812 的治疗潜力,为 CRC 的精准治疗提供了新策略。相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:从公共数据库(如 TCGA、GEO)获取结直肠癌的 bulk RNA-seq、单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)和空间转录组(Spatial Transcriptomics, ST)数据,结合生物信息学分析 SLC39A6 的表达及功能;通过体外细胞实验(包括 CCK-8、克隆形成、Transwell 迁移、EdU 掺入、球体形成和有限稀释实验)评估 BRY812 对 CRC 细胞增殖、迁移和干性的影响;利用 RNA 测序(RNA-seq)和蛋白质免疫印迹(Western Blot)探究 BRY812 的作用机制。
结果 1:SLC39A6 在 CRC 肿瘤组织中高表达
通过分析 TCGA 和 GEO 数据库的三个 bulk 转录组数据集(TCGA-COAD、GSE33113、GSE39582),发现 SLC39A6 在肿瘤组织中的表达显著高于正常组织。单细胞和空间转录组数据进一步验证,肿瘤中心区域的 SLC39A6 表达最高,提示其可能作为预后靶点。
结果 2:SLC39A6 与肿瘤相关通路密切关联
富集分析显示,高 SLC39A6 表达组的 P53、TGFβ、EMT 和 MAPK 等肿瘤相关通路显著激活。GO 和 KEGG 分析表明,其参与细胞外基质重塑、整合素结合及 ECM - 受体相互作用等通路。基因集变异分析(GSVA)和基因集富集分析(GSEA)进一步证实,高 SLC39A6 表达与肿瘤黏附、转移相关通路密切相关。
结果 3:SLC39A6 与肿瘤通路存在空间共定位
利用 SPATA 算法对空间转录组数据进行轨迹分析,发现除 EMT 通路外,SLC39A6 与其他肿瘤通路在空间分布上呈正相关。肿瘤组织中 SLC39A6 高表达区域的恶性特征更显著,提示靶向该区域可增强治疗效果。
结果 4:BRY812 抑制 CRC 细胞增殖
体外实验表明,BRY812 对 Caco-2 和 HCT116 细胞的半数抑制浓度(IC50)分别为 1733 nM 和 3039 nM。CCK-8、克隆形成和 EdU 实验显示,BRY812 可显著抑制 CRC 细胞的增殖能力,且其作用依赖于细胞毒性载荷的释放,而单纯靶向 SLC39A6 的单克隆抗体(mAb)无此效应。
结果 5:BRY812 抑制 CRC 细胞迁移和干性
Transwell 实验显示,BRY812 处理后,Caco-2 和 HCT116 细胞的迁移能力显著下降。球体形成和有限稀释实验表明,BRY812 可有效抑制 CRC 细胞的干细胞特性,而 mAb 组无明显抑制作用。
结果 6:BRY812 通过下调 AKT 通路发挥作用
RNA-seq 分析发现,BRY812 处理组中 869 个基因下调,KEGG 富集显示 PI3K-AKT 通路显著抑制。Western Blot 验证,BRY812 可降低 pAKT/AKT 蛋白表达水平。进一步分析表明,BRY812 下调的基因与多种肿瘤通路相关,且在泛癌中高表达,提示其潜在的广谱抗肿瘤作用。
结论与讨论
本研究首次系统揭示了 SLC39A6 在 CRC 中的高表达特性及其与肿瘤进展的关联,并证实 BRY812 通过靶向 SLC39A6、释放细胞毒性载荷 MMAE,诱导肿瘤细胞凋亡,其机制与下调 AKT 通路密切相关。研究为 CRC 提供了新的治疗靶点和候选药物,特别是为 SLC39A6 高表达的患者带来了希望。尽管存在临床样本验证不足和体内实验缺失等局限,但 BRY812 的创新性设计(如稳定的 CysLink?偶联平台)及其在体外实验中的显著疗效,为其临床转化奠定了坚实基础。未来需进一步开展体内研究和联合治疗策略探索,以推动该药物尽早惠及患者。