探討UBE2S在5‐FU抗藥性大腸癌細胞的角色與BMS‐345541的抑制效果

大腸癌(Colon cancer)是全球第三大癌症，也是全球癌症死亡相關的主要原因之一，手術治療結合化療能有效治療結腸癌患者並預防復發。5-Fluorouracil (5-FU)被廣泛作為大腸癌的一線化療藥物，但其抗腫瘤效果在產生抗藥性後會受到限制。因此了解5-FU在大腸癌的抗藥性機制，以開發新的抗藥性藥物，成為臨床上治療大腸癌的重要課題。先前研究發現Nuclear factor-κB (NF-κB)訊號路徑與誘發大腸癌抗藥性有關，也受到Ubiquitin-conjugating enzyme E2S (UBE2S)的調控，為了解5-FU抗藥性大腸癌的作用機轉與Nuclear factor-κB (NF-κB)訊號路徑的關聯性，我們以5-FU篩選出的抗藥性大腸癌HCT116 細胞(HCT116/R)，來探討UBE2S與NF-κB訊號路徑在大腸癌5-FU抗藥性所扮演的角色與IKK抑制劑BMS-345541降低大腸癌細胞抗藥性的效果。使用MTT測定細胞存活率，傷口癒合試驗(wound healing) 測定細胞的遷移能力，西方點墨法(western blot)測定蛋白表現量，轉錄組定序(RNA-Seq)與quantitative PCR (qPCR) 測定與大腸癌相關基因的表現。經由BMS-345541處理HCT116與HCT116/R細胞株，會抑制細胞增生與細胞存活率，表示BMS-345541具有降低大腸癌細胞株細胞生長及增生的作用。以 RNA-Seq分析BMS-345541抑制HCT116/R細胞株的基因表現，與5-FU抗藥性相關的嘧啶合成機制相關基因明顯受到抑制。以西方點墨法分析顯示新合成(de novo)與回收合成(salvage)機制的關鍵基因TK1和TYMS的蛋白，在HCT116/R細胞株中具有高表現量，且mRNA與蛋白質皆受到BMS-345541的抑制。分析UBE2S在HCT116/R細胞株中也具有高蛋白質表現量，且會受到BMS-345541的抑制。在HCT116細胞中過量表達UBE2S，及在HCT116/R細胞中降低UBE2S表現量的實驗中，可以看到UBE2S影響TK1與TYMS的表現，因此，BMS-345541可能是透過抑制UBE2S降低TK1 與 TYMS的表達，以降低HCT116/R細胞株的抗藥性，將可以做為抗藥性大腸癌的臨床潛力用藥。