帕拉尼萨米·纳拉萨米（Palanisamy Nallasamy）、帕尔塔萨拉蒂·塞沙查鲁（Parthasarathy Seshacharyulu）、桑奇塔·劳特（Sanchita Rauth）、阿舒·沙（Ashu Shah）、萨拉瓦纳库马尔·马里穆图（Saravanakumar Marimuthu）、文卡特什·瓦拉达拉杰（Venkatesh Varadharaj）、马杜拉塔·邦米迪尼（Madhulatha Bommideni）、卡维塔·马利亚（Kavita Mallya）、扎赫拉·瓦吉赫·阿尔萨夫瓦尼（Zahraa Wajih Alsafwani）、苏博德·M·莱莱（Subodh M. Lele）、韦努·拉曼（Venu Raman）、苏林德·K·巴特拉（Surinder K. Batra）、莫蒂·P·波努萨米（Moorthy P. Ponnusamy）
美国内布拉斯加大学医学中心医学院生物化学与分子生物学系，奥马哈，内布拉斯加州
摘要 胰腺导管腺癌（PDAC）是一种致命的恶性肿瘤，生存率极低，仅有约13%，有效的治疗选择也非常有限。DDX3属于DEAD-box RNA解旋酶家族成员，它作为一种适配蛋白与多种转录因子相互作用，增强这些转录因子与参与癌症进展的基因启动子的结合能力。此前我们发现，RNA聚合酶II相关因子1复合体（RNA polymerase II-associated factor 1 complex）的组成部分PAF1与DDX3相互作用，从而促进PDAC的干性。在本研究中，我们探讨了靶向DDX3的小分子抑制剂RK-33与吉西他滨（GEM）和5-氟尿嘧啶（5FU）联合使用的疗效，发现这种组合能够提高KRAS驱动型PDAC的治疗效果。DDX3和PAF1在PDAC的不同阶段表达逐渐增加，并与患者的不良预后密切相关。靶向DDX3/PAF1显著抑制了PDAC细胞的克隆形成、上皮间质转化（EMT）和干性特征，同时减少了肿瘤生长和增殖，并提高了异种移植模型和PDAC类器官模型中的细胞凋亡。此外，研究还确定了MXRA5、EDIL3、COL13A1和SLC16A2作为RK-33治疗后的关键下游响应基因，这些基因可能通过调节细胞外基质重塑、血管生成、细胞迁移和细胞周期进程来增强GEM和5FU的治疗效果。总体而言，我们的数据表明RK-33能够提升GEM和5FU在抑制PDAC侵袭性方面的疗效，为开发有效的治疗辅助药物开辟了新的途径。
引言 据预测，到2030年，胰腺癌（PC）将成为美国癌症相关死亡的第二大原因，超过乳腺癌、前列腺癌和结直肠癌[1]。胰腺导管腺癌（PDAC）的高致死性主要由其无症状特性、诊断生物标志物缺乏、疾病进展难以早期发现以及常发生远处转移等因素驱动[2]。化疗和手术是PDAC患者的主要治疗手段，但只有15-20%的患者在诊断时符合手术条件[3]。大多数患者接受系统性化疗以改善生活质量及总体生存期；然而，治疗选择仍然有限。目前，5-氟尿嘧啶（5FU）、亚叶酸钙、伊立替康和奥沙利铂（FOLFIRINOX）联合方案，以及吉西他滨（GEM）和白蛋白纳米颗粒包裹的紫杉醇（nab-paclitaxel）已被视为晚期PDAC的一线治疗方案[4][5]。近年来，小分子抑制剂展现出巨大潜力，能够抑制KRAS突变型PC并取得临床疗效[6][7]，但这些疗法也存在局限性，如耐药性的产生、复发风险增加以及患者毒性风险上升[8]。因此，亟需开发新的治疗策略，以增强标准化治疗的敏感性。
人类DEAD-box蛋白3（DDX3）是一种多功能RNA结合蛋白，在多种生物过程中发挥作用[9]。DDX3主要分布于细胞质中，但在特定细胞事件中也可在细胞质和细胞核之间穿梭。此外，它还存在于应激颗粒、核仁和线粒体等细胞器中[10]。尽管DDX3不需要其ATP酶或解旋酶活性，但它作为适配蛋白连接各种信号通路及其相关蛋白，调节生物功能，例如Wnt-β-连环蛋白通路[11]、NLRP3炎症小体调节器[12]和干扰素通路[13]。多项研究表明，DDX3在头颈部鳞状细胞癌[13]、胶质母细胞瘤[14]、髓母细胞瘤[14]、脑膜瘤[15]、肺癌[16]、肝细胞癌[17]、乳腺癌[18]、结直肠癌[19]、前列腺癌[20]、尤文肉瘤[21]和胰腺癌[22]中过度表达。RNA聚合酶II相关因子1/胰腺分化因子2（PAF1/PD2）主要位于细胞核中，在转录延伸过程中与RNA聚合酶II结合，通过PAF1C复合体调节基因表达[23]。PAF1参与人类癌症的肿瘤发生、进展和干细胞维持[23][24][25][26][27][28]。我们的先前研究显示，PAF1与DDX3相互作用并激活Nanog基因表达，维持PDAC的干性特征[29]。因此，靶向DDX3/PAF1轴可能是提高PDAC治疗效果的可行策略。
RK-33是一种DDX3的小分子抑制剂，已被证明能抑制乳腺癌[30]、尤文肉瘤[21]、肺癌[16]、前列腺癌[20]、结直肠癌[19]和髓母细胞瘤[14]的肿瘤生长和增殖。先前研究显示，RK-33可降低PDAC癌干细胞（CSCs）中DDX3和PAF1在Nanog启动子区域的定位[29]。在本研究中，我们发现DDX3/PAF1在PDAC的不同阶段和疾病状态下均过度表达，并且单独使用或与GEM和5FU联合使用时，显著抑制了克隆形成、迁移能力、细胞周期进展、类器官生长和EMT表型，提高了化疗疗效。
数据片段 DDX3/PAF1在PDAC进展中过度表达，与不良预后相关 根据癌症基因组图谱计划（TCGA）数据集（图1A），PDAC患者中的DDX3和PAF1表达水平显著高于正常胰腺组织。TCGA数据（图S1A）显示，高表达DDX3和PAF1的患者生存率低于低表达者。此外，研究还发现胰腺黏液性肿瘤（PMCN）、导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）、IPMN相关PDAC以及1级和2级PDAC细胞中DDX3表达水平更高（图1）讨论 系统性化疗已显著提高生存率，新辅助治疗的广泛应用使临床医生能更好地理解PC治疗方法，并评估靶向治疗的潜在益处[51]。因此，分子靶向化疗成为接受辅助化疗患者的必然选择。
DDX3作为RNA解旋酶家族成员，被认为是与侵袭性人类实体瘤密切相关的关键因子[52]。DDX3的突变与多种恶性肿瘤的发生有关
细胞系和试剂 人类SW1990、Capan-1和CD18/HPAF细胞购自美国ATCC（American Type Culture Collection）。这些细胞在含有10%胎牛血清（FBS，Hyclone，Logan，UT）和青霉素/链霉素（Pen/Strep，10000 U/mL，Gibco，Grant Island，NY）的RPMI-1640和Dulbecco改良Eagle培养基（DMEM）中培养。培养后的细胞通过短串联重复序列（STR）标记进行鉴定。KPC小鼠来源的同源细胞系KPC 960等也进行了鉴定CRediT作者贡献声明 萨拉瓦纳库马尔·马里穆图（Saravanakumar Marimuthu）： 方法学。文卡特什·瓦拉达拉杰（Venkatesh Varadharaj）： 方法学。阿舒·沙（Ashu Shah）： 撰写、审稿与编辑、方法学。帕尔塔萨拉蒂·塞沙查鲁（Parthasarathy Seshacharyulu）： 撰写、审稿与编辑、正式分析。桑奇塔·劳特（Sanchita Rauth）： 撰写、审稿与编辑、方法学。莫蒂·P·波努萨米（Moorthy P Ponnusamy）： 撰写、审稿与编辑、数据可视化、验证、监督、方法学、资金获取、概念构思。韦努·拉曼（Venu Raman）： 撰写、审稿与编辑、数据可视化、资源协调、方法学、资金获取利益冲突声明 SKB是Sanguine Diagnostics and Therapeutics公司的联合创始人。其他作者声明没有利益冲突
数据可用性声明 所有必要数据均包含在主要图表和补充图表中。如需更多相关数据，可联系通讯作者获取。RNA-seq数据已提交至基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus）。
利益冲突声明 ☒ 该作者是该期刊的编委会成员/主编/副主编/客座编辑，未参与本文的审稿或发表决定。
☒ 作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系/个人关联：SKB是Sanguine Diagnostics and Therapeutics公司的联合创始人。其他作者声明没有利益冲突
致谢 作者感谢内布拉斯加大学医学中心的Craig Semerad和Victoria B. Smith在流式细胞术研究方面的协助，以及该校高级显微镜核心设施的Janice A. Taylor和James R. Talaska在共聚焦显微镜技术上的支持。本文中的图像使用Biorender软件制作。本文作者主要得到了以下资助的支持：
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