靶向PAK1通过促进致癌因子mRNA降解增强奥沙利铂疗效抑制结直肠癌进展

本研究针对结直肠癌(CRC)治疗中PAK1信号通路的调控机制展开探索，发现PAK1通过稳定致癌因子(CD44/SAA1/MTOR等)mRNA促进肿瘤进展。研究人员采用基因编辑、蛋白质组学和分子对接等技术，首次揭示PAK1抑制剂PF3758309(PF-309)与奥沙利铂(OXA)的协同抗肿瘤效应，为CRC联合治疗提供新策略。

　　

结直肠癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，现有治疗手段面临耐药性和毒副作用等挑战。p21激活激酶1(PAK1)作为Rho家族下游效应分子，虽已被证实参与肿瘤发生发展，但其通过调控mRNA稳定性影响结直肠癌进展的机制尚不明确。更关键的是，PAK1抑制剂与传统化疗药物的协同效应仍有待探索。

南京医科大学等机构的研究人员通过多组学分析结合功能实验，系统揭示了PAK1在结直肠癌中的新功能。研究发现PAK1通过维持致癌因子(CD44/SAA1/MTOR/RPS6KB1/EIF4G1)的mRNA稳定性促进肿瘤进展，而PAK1特异性抑制剂PF-309可与奥沙利铂产生显著协同效应。该成果发表于《Genes》杂志，为结直肠癌靶向治疗提供了理论依据和新策略。

研究采用CRISPR/Cas9基因编辑构建PAK1敲除细胞系，通过数据非依赖性采集(DIA)蛋白质组学筛选差异表达蛋白。运用分子对接技术分析PF-309与PAK1的结合模式，采用SynergyFinder软件评估药物协同效应。通过患者来源类器官(PDO)模型和裸鼠移植瘤实验验证治疗效果，结合SUnSET(表面传感翻译)和放线菌素D实验检测mRNA稳定性变化。

PAK1缺陷抑制CRC进展
通过比较6种CRC细胞系与正常肠上皮细胞的表达谱，证实PAK1在CRC中显著高表达。基因敲除实验显示PAK1缺失可抑制细胞增殖、克隆形成和迁移侵袭能力，而过表达则产生相反效应。

PAK1激活mTOR-S6K通路
基因集富集分析(GSEA)发现PAK1高表达样本中PI3K/AKT/mTOR通路显著激活。SUnSET实验证实PAK1敲除降低蛋白质翻译效率，Western blot显示PAK1调控mTOR、p70 S6K和EIF4G1蛋白表达，且该过程独立于mTOR通路活性。

PAK1促进致癌因子mRNA稳定性
DIA蛋白质组学鉴定出PRSS3、CD44等显著下调蛋白。放线菌素D实验证实PAK1敲除加速MTOR、CD44和SAA1的mRNA降解，但对U6和PAK2-6无影响，表明PAK1具有mRNA稳定性调控的选择性。

PF-309靶向抑制PAK1
分子对接显示PF-309通过氢键与PAK1的SER-281等残基结合。激酶失活突变体(K299R)实验证实PF-309依赖PAK1激酶结构域发挥作用，能同时抑制mTOR-S6K、NF-κB等多条致癌通路。

PF-309与OXA协同抗肿瘤
SynergyFinder分析显示两药联用协同评分达7.069(HCT116)和16.295(DLD1)。在类器官和移植瘤模型中，联合治疗显著抑制肿瘤生长并降低CD44/SAA1表达。机制上，联合治疗增强mRNA降解效率，且另一PAK1抑制剂IPA-3也显示相似协同效应。

该研究首次阐明PAK1通过调控致癌因子mRNA稳定性促进结直肠癌进展的分子机制。特别重要的是，发现PAK1抑制剂PF-309与临床常用化疗药奥沙利铂具有显著协同效应，这为克服化疗耐药提供了新思路。从转化医学角度看，研究不仅鉴定出CD44/SAA1等可作为疗效预测标志物，还通过类器官和动物模型验证了联合治疗的可行性，为临床开发PAK1靶向联合治疗方案奠定了实验基础。

研究还提出PAK1-FXR1互作可能参与mRNA稳定性调控的新假说，为后续探索RNA代谢与肿瘤进展的关联开辟了新方向。这些发现对完善"致癌信号通路-mRNA代谢-肿瘤进展"的理论框架具有重要价值，也为开发基于mRNA稳定性调控的抗肿瘤药物提供了新靶点。