O-GlcNAc糖基化与5-FU化疗响应的交互调控：从原发与转移性结直肠癌细胞系获得的新见解

本研究针对结直肠癌(CRC)患者对5-FU化疗响应率低(约49.9%)的核心问题，通过分析O-GlcNAc糖基化修饰对TP/TK/TS代谢酶系的调控机制，首次揭示该修饰在原发性HT-29与转移性LoVo细胞中对5-FU敏感性的双向调节作用。发现OGT敲除通过降低TK/TS增强HT-29耐药性，却通过上调TP提升LoVo敏感性，为临床阶段特异性治疗策略提供新靶点。

　　

在对抗"癌症之王"结直肠癌的战役中，5-氟尿嘧啶(5-FU)作为临床一线化疗药物已使用半个多世纪，但其疗效始终被耐药性问题所困扰。近年来，科学家们逐渐意识到，癌细胞中普遍存在的O-GlcNAc糖基化修饰(O-GlcNAcylation)可能是破解这一难题的关键钥匙。这种将N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)动态连接到蛋白质丝/苏氨酸残基的修饰，已被证实能调控包括TS在内的多种癌症相关蛋白功能。法国里尔大学(University of Lille)与法国国家科学研究中心(CNRS)的Ninon Very团队在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》发表的研究，首次系统比较了这种"糖密码"在原发性和转移性结直肠癌细胞中对5-FU代谢通路的差异化调控。

研究人员采用生物信息学分析(HPA和GEPIA2数据库)、基因沉默(OGT knockdown)、蛋白质免疫印迹等技术，构建了从分子到细胞水平的研究体系。通过对比非癌结肠细胞CCD841CoN、原发性HT-29和转移性LoVo细胞系，发现CRC组织中O-GlcNAc修饰相关酶(OGT/OGA)与5-FU代谢酶(TK1/TYMS)同步上调的显著特征。

【O-GlcNAcylation与胸苷酸生物合成途径酶在CRC中的失调】章节揭示，临床样本显示TP蛋白在转移灶特异性高表达，而TK1和TYMS mRNA在癌组织中普遍升高。细胞实验证实，5-FU处理会导致LoVo细胞O-GlcNAcylation水平随时间递减，这与HT-29中观察到的现象一致，但有趣的是这种下降与OGT mRNA水平无关。

【讨论】部分指出研究最突破性的发现：OGT沉默在HT-29中通过降低TK/TS水平导致5-FU耐药，却在LoVo中因TP上调而增强药物敏感性。质谱分析首次证实TP、TK和TS在两种细胞中均存在O-GlcNAc修饰，提示这种修饰可能通过改变酶结构稳定性来调控5-FU代谢。例如在HT-29中，O-GlcNAcylation通过稳定TS蛋白增强5-FU对TS的抑制作用；而在转移性LoVo中，TP的O-GlcNAc修饰可能促进5-FU向活性代谢物FdUMP的转化。

该研究不仅揭示了O-GlcNAcylation作为"代谢检查点"在化疗响应中的双刃剑作用，更创新性提出应根据肿瘤发展阶段(原发vs转移)制定差异化的O-GlcNAc调控策略。对于转移性患者，靶向激活TP的O-GlcNAc修饰可能成为克服5-FU耐药的新途径，而原发性肿瘤则需维持TK/TS的糖基化水平以保持药物敏感性。这些发现为开发阶段特异性联合治疗方案提供了理论依据，也为其他糖代谢干预抗癌策略的探索开辟了新思路。