NUCKS1通过稳定HDAC2和激活AKT通路促进结直肠癌侵袭转移的机制研究及治疗靶点探索

本研究针对结直肠癌(CRC)高转移率与预后差的临床难题，揭示了核泛素酪氨酸激酶底物1(NUCKS1)通过抑制溶酶体途径上调组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)表达，进而激活AKT信号通路促进CRC侵袭转移的分子机制。空军军医大学唐都医院团队发现HDAC2抑制剂Santacruzamate A和AKT抑制剂LY294002可逆转NUCKS1过表达导致的转移表型，为NUCKS1/HDAC2高表达CRC患者提供了新的治疗策略，相关成果发表于《Oncogenesis》。

　　

结直肠癌(CRC)作为全球癌症相关死亡的第二大原因，其转移是治疗失败的主要因素。尽管手术切除是主要治疗手段，但30-40%术后患者仍出现转移，5年生存率仅约14%。肝转移发生率超50%，肺转移达30%，揭示转移机制、寻找有效靶点成为迫切需求。核泛素酪氨酸激酶底物1(NUCKS1)在多种癌症中发挥致癌作用，但其在CRC转移中的具体机制尚未阐明。与此同时，组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)被报道参与肿瘤发生发展，但如何被上游调控仍不清楚。

空军军医大学唐都医院Song Yang和Chen Jun团队通过临床样本分析发现，NUCKS1在转移性CRC中显著高表达。为阐明其作用机制，研究人员构建了NUCKS1敲低和过表达的CRC细胞系，结合蛋白质组学、分子互作和动物实验等多维度验证，发现NUCKS1-HDAC2-AKT轴是驱动CRC转移的关键通路。该研究不仅揭示了NUCKS1通过溶酶体途径稳定HDAC2蛋白的新机制，还证实HDAC2抑制剂Santacruzamate A可有效抑制NUCKS1介导的转移，为临床转化提供依据。研究成果发表于《Oncogenesis》2025年第14卷。

关键技术方法包括：1) 利用HCMDB数据库分析临床样本中NUCKS1表达谱；2) 构建NUCKS1/HDAC2基因修饰的CRC细胞系(HCT116/SW480/DLD1)；3) 无标记定量蛋白质组学筛选差异表达蛋白；4) 免疫共沉淀(Co-IP)和免疫荧光验证蛋白互作；5) 裸鼠尾静脉注射建立转移模型(41对CRC组织样本验证)；6) 采用HDAC2抑制剂Santacruzamate A(50μM)和AKT抑制剂LY294002(10μM)进行药效评估。

NUCKS1 promotes the invasion and metastasis of CRC
通过数据库分析发现NUCKS1在转移性CRC中表达显著升高。Transwell和划痕实验证实，NUCKS1过表达使SW480和DLD1细胞迁移侵袭能力提升2-3倍，而敲低NUCKS1的HCT116细胞运动性降低。F-肌动蛋白染色显示NUCKS1调控细胞骨架重组，Western blot证实其通过上调波形蛋白(Vimentin)、下调E-钙黏蛋白(E-cadherin)促进EMT进程。

NUCKS1 regulates the invasion and metastasis of CRC via the HDAC2/AKT signaling pathway
蛋白质组学筛选出643个差异蛋白，其中HDAC2与NUCKS1表达呈正相关。机制研究表明，NUCKS1过表达使HDAC2和磷酸化AKT(p-AKT^Ser473
)水平升高2.5倍，而HDAC2敲除可逆转NUCKS1的促转移作用。关键实验显示，AKT抑制剂LY294002能抑制HDAC2过表达引起的转移表型，证实该通路层级关系。

HDAC2 inhibitor Santacruzamate A reduces the invasion and metastasis caused by NUCKS1 overexpression
选择性HDAC2抑制剂Santacruzamate A处理使NUCKS1过表达细胞的侵袭能力下降60%，并逆转其诱导的肌动蛋白重构。值得注意的是，抑制剂仅降低HDAC2而不影响NUCKS1表达，证实HDAC2是NUCKS1的下游效应分子。

NUCKS1 interacts with and stabilizes HDAC2
Co-IP和免疫荧光证实NUCKS1与HDAC2在细胞核内直接结合。CHX追踪实验显示NUCKS1敲低使HDAC2半衰期从48小时缩短至24小时。溶酶体抑制剂CQ可阻断HDAC2降解，而蛋白酶体抑制剂MG132无效，证实NUCKS1通过抑制溶酶体途径维持HDAC2稳定性。LC3B/LAMP2共定位分析进一步揭示NUCKS1缺失促进HDAC2的溶酶体递送。

NUCKS1 promotes CRC metastasis in vivo
裸鼠实验显示，NUCKS1过表达使肺/肝转移灶数量增加3倍，而HDAC2敲除或Santacruzamate A处理(25mg/kg)可抑制该效应。免疫组化证实临床CRC组织中NUCKS1/HDAC2/p-AKT表达呈正相关(r>0.7)。

该研究首次阐明NUCKS1-HDAC2-AKT轴在CRC转移中的核心作用：1) NUCKS1通过物理互作阻止HDAC2的溶酶体降解；2) HDAC2稳定激活AKT信号驱动EMT；3) HDAC2抑制剂可特异性阻断该通路。这不仅解释了为何NUCKS1高表达患者预后差，更重要的是为Santacruzamate A的临床转化提供了理论依据。作者指出，现有HDAC抑制剂因缺乏特异性导致不良反应，而针对NUCKS1/HDAC2复合物的精准干预可能是未来方向。结合新近获批的AKT抑制剂Capivasertib，该研究为晚期CRC的联合治疗提供了新思路。