摘要
结直肠癌是50岁以下成年人因癌症死亡的主要原因之一，而且许多肿瘤对基于5-氟尿嘧啶的化疗治疗反应不佳或会产生耐药性。因此，需要新的治疗方法来提高结直肠癌对现有化疗药物的敏感性。KRAS相关信号通路会促进结直肠癌的生长、代谢适应以及治疗耐药性的形成。在本研究中，我们探讨了美国食品药品监督管理局批准的抗炎药物柳氮磺吡啶是否能够增强结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的反应，并调节与KRAS/丝裂原活化蛋白激酶相关的信号通路。通过cBioPortal、Kaplan–Meier Plotter和DepMap等工具对公共数据集的分析表明，KRAS在结直肠癌中常见变异。分析还显示，在1061名结直肠癌患者中，KRAS表达水平越高，总体生存期越短；而结直肠癌细胞系模型则显示出对KRAS的依赖性。在二维培养环境中，经过柳氮磺吡啶处理后，KRAS突变型的HCT116细胞和KRAS野生型的RKO细胞的存活率均下降，菌落形成能力减弱，KRAS表达水平也降低。在三维培养环境中，无论是单独使用柳氮磺吡啶还是与5-氟尿嘧啶联合使用，都能抑制早期球形细胞的形成。在已形成的球形细胞群中，含有柳氮磺吡啶的处理会影响细胞的存活率、生长速度及形态，其中RKO细胞群的抑制效果最为明显。SynergyFinder+剂量矩阵分析确定了柳氮磺吡啶与5-氟尿嘧啶具有叠加到协同作用的剂量范围，据此我们选择了600 μM的柳氮磺吡啶与25 μM的5-氟尿嘧啶进行进一步验证。通过对PEGDA微孔构建的三维球形细胞进行西方印迹分析，发现柳氮磺吡啶与5-氟尿嘧啶联合处理可降低KRAS的表达，并影响与其相关的信号通路，这一效应在RKO细胞中更为显著，因为其下游通路的抑制作用更强。该联合治疗还能增加与细胞凋亡相关的PARP切割反应。同时，它还会降低Cyclin D1和GPX4蛋白的水平，改变包括ALDH1A3、CD44和CD133在内的干细胞相关标志物的表达。综上所述，这些结果表明柳氮磺吡啶有可能作为一种新型辅助药物，用于改善结直肠癌球形细胞模型对5-氟尿嘧啶的治疗反应，同时也支持使用基于PEGDA微孔的三维培养平台来测试联合治疗方案。
