FJX1通过PPARγ介导的上皮-间质转化驱动结直肠癌FOLFOX耐药并作为预后生物标志物

《Translational Oncology》：FJX1 drives FOLFOX resistance via PPARγ-mediated EMT and serves as a prognostic biomarker in colorectal cancer

　　

研究人员发现，FJX1在结直肠癌（colorectal cancer，CRC）中过表达，并可预测患者不良生存。FJX1通过直接结合并激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma，PPARγ）驱动FOLFOX化疗耐药。FJX1-PPARγ相互作用可促进上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、增殖和肿瘤迁移。使用FX909破坏FJX1-PPARγ轴可恢复化疗敏感性。

结直肠癌（CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤和第二大癌症相关死亡原因，每年新发病例超过190万。FOLFOX（5-氟尿嘧啶、亚叶酸钙和奥沙利铂）是晚期及转移性CRC的一线化疗方案，但约50%-60%的患者存在原发耐药或快速获得性耐药，导致转移性疾病5年生存率低于15%。经典耐药机制包括ATP结合盒（ATP-binding cassette，ABC）转运蛋白介导的药物外排、DNA损伤修复增强及凋亡信号受损等。近年来研究还涉及肿瘤微环境、代谢重编程、表观遗传可塑性和治疗抵抗性肿瘤干细胞。然而，这些耐药网络复杂且冗余，亟需识别新的分子驱动因素和非经典治疗靶点。

FJX1（four-jointed box 1）最初作为果蝇four-jointed kinase的同源物被发现，是一种分泌型糖蛋白，在头颈癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌和肺癌等多种恶性肿瘤中过表达。此前在CRC中，FJX1过表达与血管生成和不良预后相关，但多为相关性研究，缺乏功能验证，尤其缺乏关于FJX1在化疗耐药中的直接作用及其与核受体信号通路交互的机制研究。基于此，研究人员利用公共数据库和一系列体外及临床样本实验，系统探究FJX1在CRC FOLFOX耐药中的功能与分子机制。

研究首先通过癌症基因组图谱（TCGA）和基因型-组织表达（GTEx）数据库进行泛癌分析，发现FJX1在多种癌症中显著上调，尤其在消化道肿瘤中高表达。Kaplan-Meier生存分析显示，高FJX1表达与CRC患者总生存期缩短（HR=1.685，P=0.00393）和疾病特异性生存期缩短（HR=2.539，P=0.0001）显著相关。多因素Cox回归分析确定FJX1表达及临床M期、病理分期为独立预后因素，并据此构建列线图，其对总生存和疾病特异性生存预测的C指数分别为0.702和0.770，校准曲线显示预测性能良好。Spearman相关分析显示FJX1表达与肿瘤免疫细胞浸润相关，与基质成分和巨噬细胞浸润负相关，与CD4⁺记忆T细胞和浆细胞正相关。通路富集分析提示FJX1高表达与肿瘤炎症、炎症反应、EMT、TGF-β信号和细胞外基质重塑等通路激活相关。在14对CRC肿瘤及癌旁组织中，6/7可评估配对样本的肿瘤组织FJX1表达上调；免疫组化证实FJX1蛋白在肿瘤中高表达，且与分化程度负相关。体外实验中，FJX1过表达显著促进Caco2细胞增殖和迁移。

关键发现来自GEO数据集GSE81653：FOLFOX非响应者肿瘤组织中FJX1 mRNA表达显著高于响应者（P<0.0001）。研究人员通过逐步增加FOLFOX浓度建立耐药（FOLFOX-R）CRC细胞系，发现耐药细胞增殖、迁移能力增强，间质标志物N-钙黏蛋白、波形蛋白和Snail上调，提示EMT激活。FJX1敲低显著降低耐药细胞活力、侵袭能力，并恢复F-actin细胞骨架有序排列，表明FJX1促进FOLFOX耐药和侵袭表型。

机制研究方面，对FOLFOX响应者和非响应者的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析，非响应者中PPAR信号通路显著富集；GSEA分析显示FJX1表达与PPAR信号通路活性正相关（NES=-2.02，P<0.001）。免疫荧光显示FJX1与PPARγ在耐药细胞核内共定位。蛋白质-蛋白质分子对接预测出6种FJX1-PPARγ结合模式，其中Mode 1具有最多特异性相互作用残基对（33）、氢键（32）和盐桥（10），总相互作用能最低（-5862.9 kcal/mol）。免疫共沉淀（Co-IP）和邻位连接技术（PLA）证实FJX1与PPARγ在耐药细胞及FOLFOX非响应者肿瘤组织中直接物理相互作用，且非响应者组织中PLA信号显著强于响应者。荧光素酶报告基因实验显示FJX1以剂量依赖性方式增强PPARγ转录活性。

为验证靶向该轴的转化潜力，研究人员使用选择性可逆PPARγ反向激动剂FX909处理FOLFOX-R细胞。结果显示FX909下调FJX1蛋白表达，削弱FJX1-PPARγ相互作用，抑制细胞增殖、迁移和伤口愈合，并下调间质标志物。PPARγ敲低可进一步增强FX909的作用。这些结果表明，药理学破坏FJX1-PPARγ轴可逆转EMT、抑制侵袭表型并恢复化疗敏感性。

主要技术方法包括：利用TCGA（620例CRC样本）、GTEx和多个GEO数据集（GSE83889、GSE21815、GSE81653、GSE164191等）进行转录组和临床数据挖掘；采用Spearman相关、Kaplan-Meier生存曲线、Cox回归和列线图评估预后；通过xCell算法评估免疫浸润。体外实验包括慢病毒载体稳定转染、shRNA敲低、CCK-8细胞活力、伤口愈合、Transwell迁移/侵袭、集落形成、Western blot、免疫荧光和免疫组化。蛋白相互作用通过分子对接（基于AlphaFold结构）、Co-IP和PLA验证；PPARγ转录活性用荧光素酶报告基因检测。临床验证样本包括来自上海生物芯片有限公司的FOLFOX响应者和非响应者肿瘤组织（各3例用于PLA）。

讨论部分指出，本研究首次提供了FJX1与PPARγ直接物理结合并驱动化疗耐药的机制证据，将FJX1从相关性标志物提升为耐药功能介质。FX909作为可逆、选择性PPARγ竞争性拮抗剂，克服了传统拮抗剂（如GW9662）不可逆共价结合、受体降解和脱靶毒性等局限，为靶向PPARγ耐药节点提供了更精准的药理学工具。然而，FJX1在CRC中的功能可能具有组织或阶段依赖性，且尚无FJX1特异性抑制剂，临床验证仍限于回顾性队列，需前瞻性多中心研究确定临床可用的检测阈值和增量预后价值。

研究结论可翻译为：总之，FJX1是CRC病理生物学中一个关键但尚未充分探索的靶点。未来的研究应优先通过蛋白质组学和结构生物学绘制其相互作用组，以指导靶向治疗开发；同时在基于FOLFOX的临床试验中验证FJX1作为预测性生物标志物，并通过空间转录组学和单细胞分析解析其背景依赖的功能二重性。弥补这些空白将决定FJX1能否从相关性生物标志物转变为精准肿瘤学中可操作的靶点，最终为克服CRC治疗耐药和改善患者预后奠定基础。