氯化两面针碱可能通过靶向驱动蛋白家族成员20A介导其对结直肠癌细胞的抗肿瘤作用

背景 结直肠癌（CRC）在年轻人中的患病率正在增加。尽管精准医学取得了进展，但耐药性和高成本的挑战仍然存在。氯化两面针碱（NC）具有药理学潜力，驱动蛋白家族成员20A（KIF20A）在多种肿瘤中过表达；然而，它们在CRC中的相互作用尚未被探索。 目的 研究CRC细胞中KIF20A的表达特征，并确定其是否为NC抑制CRC治疗的潜在靶基因。 方法 使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）、空间转录组学和mRNA表达谱分析CRC细胞中KIF20A的表达。使用免疫组织化学染色验证416例临床样本（208例CRC组织样本和208例非癌对照组织样本）中KIF20A的表达。使用成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）技术评估敲除KIF20A对CRC细胞生长的影响。应用分子对接分析NC与KIF20A的结合。最后，进行RNA测序和功能富集分析以探讨NC在CRC细胞中的作用机制。 结果 发现用NC处理HCT116细胞可显著下调KIF20A（P < 0.05），分子对接分析显示NC与KIF20A之间具有高亲和力结合（结合能 = -9.6 kcal/mol）。scRNA-seq、空间转录组学和mRNA表达谱结果证实KIF20A在CRC组织中显著高表达（标准化均数差 = 1.33，95%置信区间：0.885-1.77，汇总受试者工作特征曲线下面积 = 0.94）。临床样本的免疫组织化学分析显示CRC组织中KIF20A高表达（P < 0.05），且表达水平与性别、肿瘤大小和肿瘤分级显著相关（P < 0.05）。敲除KIF20A显著抑制多种CRC细胞系的生长（CRISPR评分 < -0.3）。功能富集分析表明NC可能通过破坏有丝分裂核分裂、染色体分离和微管结合等多种生物学过程来抑制CRC。 结论 我们的结果表明NC与KIF20A高亲和力结合并下调其在CRC细胞中的表达，导致增殖减少。因此，NC有望作为CRC治疗的治疗剂，而靶向KIF20A也具有作为治疗策略的潜力。需要进一步的KIF20A敲除研究来确认NC在CRC中的结合特异性和机制作用。