上海交大研究发现诱导铁死亡新机制提供结直肠癌治疗新策略

9月4日，上海交通大学医学院附属仁济医院李晓波团队在《Cell Death & Disease》上发表研究论文“Knockdown of ANXA10 induces ferroptosis by inhibiting autophagy-mediated TFRC degradation in colorectal cancer”，揭示了ANXA10在铁死亡中的机制，并表明它可能作为锯齿状通路结直肠癌的潜在治疗靶点。

研究背景

结直肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，也是癌症死亡的第二大原因。除了传统的腺瘤-癌序列外，锯齿状通路是通向结直肠癌的另一个主要通路。该通路的特征是存在SL作为癌前病变。然而，以前结直肠SL被误解为无害病变，并被归类为HPs]。在过去的十年中，密集的研究表明SL是“间质性癌”的主要原因之一。约25%的散发性结直肠癌通过SL发展。根据发布的新WHO胃肠道肿瘤分类（第2019版），结直肠SL分为四类：HP、无柄锯齿病变（SSL）和无柄锯齿病变伴发育不良（SSLD）、传统锯齿状腺瘤（TSAs）和未分类SL。其中，SSL被认为具有恶性潜力，在短时间内迅速发展为CRC。然而，SSL和锯齿状癌通路发展的机制仍然知之甚少。

膜联蛋白A10（ANXA10，A10）是钙依赖性磷脂结合蛋白家族的成员，其功能尚未确定。一些研究发现ANXA10在结肠SSL和MSI-H CRC中特异性高表达，但其作用机制尚未深入研究。在其他不同的癌症中，ANXA10具有不同的作用，在某些癌症中高表达，例如黑色素瘤，肝外胆管癌，食管上皮鳞状细胞癌和口腔癌，与预后较差有关，而它在其他癌症中充当保护因子，例如肝癌，前列腺癌，和膀胱癌。因此，ANXA10在SSL和CRC中的作用需要进一步研究。

研究进展

为了研究锯齿状通路的特征，我们对十二对SSL和相应的NC进行了转录组测序（RNA-seq）。PCA分析显示SSL和NC组之间存在显著差异（图1A）。我们进行了差异分析，并使用|log2FoldChange|值>1.5和P <0.05标准鉴定了不同表达的基因（DEG），发现ANXA10在SSL中显著上调（图1B）。

ANXA10在锯齿状通路中特异性过表达，与预后不良有关。

鉴于ANXA10在SSL中的高表达，我们进一步检查了其在CRC患者中的表达水平。对TCGA-COAD和GEO数据库的分析表明，高ANXA10表达的CRC患者的预后比低表达的患者差（P = 0.047）（图1C）。此外，ANXA10在BRAF突变型CRC（BRAFmut CRC）中的表达明显高于BRAF野生型（BRAFwt CRC）（P <0.0001;图 1D， E）。此外，ANXA10在位于右结肠的CRC中表达水平高于左侧结肠（图1F，G），这与SSL和BRAF突变的CRC在右侧更频繁地发生的事实一致。

我们还对锯齿状病变进行了单细胞转录组测序，发现了锯齿状病变特异性上皮细胞亚群（Epi-SL）（图1H）。有趣的是，ANXA10在Epi-SL中高表达，而在正常亚群（如吸收性上皮细胞和杯状细胞）中表达较低。免疫组织化学染色显示，ANXA10在SSL和BRAFmut CRC病变部位的隐窝中特异性上调（图1I）。

研究结果

我们对成对的SSL和相应的正常对照（NC）样品进行了转录组测序。利用生物信息学方法评估ANXA10在CRC中的表达。我们在CRC细胞中敲低并过表达ANXA10，以检查其对细胞恶性能力的影响。还评估了ANXA10对裸鼠异种移植肿瘤细胞肺转移的影响。此外，我们使用定量聚合酶链反应、蛋白质印迹和流式细胞术检测活性氧（ROS）、脂质ROS和细胞内Fe2+来测量铁死亡。免疫印迹和免疫荧光染色用于检测自噬。我们发现，与NC相比，ANXA10在SSL中显著过度表达。ANXA10在BRAF突变型CRC中也高表达，并且与预后不良有关。ANXA10敲低降低了CRC细胞的存活、增殖和迁移能力。敲低ANXA10抑制小鼠CRC细胞的肺转移。ANXA10敲低增加了转铁蛋白受体（TFRC）蛋白水平，并导致GSH / GSSG下调，增加细胞中的Fe2+，MDA浓度以及ROS和脂质ROS。敲低ANXA10抑制了TFRC降解，并伴随着自噬通量的积累和SQSTM1的增加。Fer-1拯救了ANXA10敲低细胞系的迁移和活力。

简而言之，ANXA10的敲低通过抑制自噬介导的TFRC降解来诱导细胞铁死亡，从而抑制CRC进展。本研究揭示了ANXA10在铁死亡中的机制，表明它可能作为锯齿状通路结直肠癌的潜在治疗靶点。

上海交大研究发现诱导铁死亡新机制 提供结直肠癌治疗新策略

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