结直肠癌(CRC)是一种常见的消化系统恶性肿瘤,其发生机制涉及多个分子和信号通路的异常调控。近年来,RNA解旋酶DDX21在癌症中的作用逐渐引起关注。2024年9月17日,上海交通大学刘辰莹和杜鹏团队在国际期刊《Oncogene》上发表了一篇题为《The
RNA helicase DDX21 activates YAP to promote tumorigenesis and is
transcriptionally upregulated by β-catenin in colorectal
cancer》的研究论文,揭示了DDX21在结直肠癌中的促癌作用及其转录激活机制。研究发现,DDX21是β-catenin的直接转录靶基因,并通过激活YAP通路,促进结直肠癌细胞的增殖和迁移。该研究不仅深化了对结直肠癌发生机制的认识,还提出了基于DDX21和YAP通路的潜在治疗策略。 01 DEAD-box RNA解旋酶的作用机制与DDX21 DEAD-box
RNA解旋酶家族在RNA生物学过程中发挥重要作用,特别是核糖体生物发生、基因转录和基因组稳定性方面。DDX21作为这一家族的成员,具有多重功能,既能调节核糖体RNA的合成,又参与双链DNA断裂(DSB)的修复。然而,DDX21的高表达与基因组不稳定密切相关,进而可能诱发肿瘤。以往的研究表明,DDX21在结直肠癌中表现出高水平的mRNA表达,但其上调的具体机制及其对结直肠癌细胞的具体作用仍不清楚。 为了进一步研究DDX21在CRC中的作用,研究人员对其转录激活机制进行了深入探讨。研究结果表明,DDX21是β-catenin的直接靶基因,β-catenin能够通过转录激活DDX21的表达,并与DDX21共同促进结直肠癌的发生和发展。 02 DDX21通过YAP激活在结直肠癌中的促癌作用 为了进一步了解DDX21的下游分子,研究人员进行了RNA测序分析,并发现DDX21与YAP通路有显著关联。YAP/TAZ是Hippo通路的主要下游效应分子,参与细胞增殖、迁移和分化的调控。在DDX21敲除的HCT-116细胞中,YAP靶基因的表达显著降低,表明DDX21通过激活YAP来发挥其促癌功能。 具体来说,DDX21缺失导致YAP的磷酸化水平升高,并使YAP发生细胞质转位,抑制其在核内的转录活性。这一过程减少了YAP下游靶基因的表达,如CTGF、CYR61和AXL等经典YAP靶基因。而当重新激活YAP时,DDX21缺失对细胞增殖和迁移的抑制作用则能够被部分逆转,这进一步表明了DDX21通过YAP途径在肿瘤发生中的关键作用。 此外,研究人员还发现,DDX21的过表达能够显著增强结直肠癌细胞的增殖、克隆形成和迁移能力,而YAP的敲低则能够削弱这一效应。这一发现表明,DDX21不仅通过调控YAP靶基因的表达促进结直肠癌细胞的增殖和迁移,还可能通过其他尚未明确的机制增强肿瘤侵袭性。 03 核糖体应激与YAP激活的关系 核糖体应激是指核糖体功能受损时,细胞激活一系列应激反应以应对损伤。在结直肠癌中,研究人员发现核糖体应激通过ZAKα-MKK4/7-JNK轴上调DDX21的表达,进而影响Hippo通路中的LATS蛋白,导致YAP的激活。LATS是Hippo通路的重要调控因子,其下调会导致YAP去磷酸化,并增强YAP在核内的活性,促进基因转录。因此,DDX21在结直肠癌中的高表达不仅受β-catenin的调控,还受到核糖体应激的影响,这为理解结直肠癌的复杂生物学机制提供了新的视角。 这一发现揭示了DDX21通过核糖体应激与YAP激活之间的关联,并为针对这一通路的联合治疗提供了潜在的治疗策略。研究人员认为,通过诱导核糖体应激和抑制YAP,可以抑制结直肠癌的进展,这为未来的抗癌治疗提供了新的思路。 04 研究小结与未来展望 本研究深入探讨了DDX21在结直肠癌中的转录激活机制及其促癌功能。研究表明,DDX21是β-catenin的直接转录靶基因,其高表达与结直肠癌患者的不良预后密切相关。DDX21通过激活YAP通路促进结直肠癌的增殖和迁移,核糖体应激在这一过程中起到了重要的调控作用。这一发现不仅深化了我们对结直肠癌发生机制的理解,还为未来开发基于DDX21和YAP通路的联合治疗提供了新的理论依据。 未来的研究可以进一步探讨DDX21在其他类型癌症中的作用,并评估靶向DDX21和YAP的治疗策略在临床中的潜在应用。此外,核糖体应激与其他信号通路的交互作用也值得进一步研究,以揭示其在肿瘤发生中的更广泛作用。 综上所述,本研究不仅揭示了DDX21在结直肠癌中的促癌机制,还为未来开发新的癌症治疗策略提供了重要线索。这一发现为临床上靶向DDX21和YAP的联合治疗提供了理论基础,并有望为结直肠癌患者带来新的治疗希望。