結直腸癌（colorectal cancer, CRC）是一種始于結腸或直腸的癌症，是世界上最常見的癌症類型之一。據統計，超過一半的CRC患者發生轉移，即癌細胞從原發部位擴散到身體的其他部位。轉移是治療CRC的一個重大挑戰。上皮間質轉化（epithelial mesenchymal transition，EMT）被證實在腫瘤發生和侵襲轉移中起關鍵作用，深入了解EMT在CRC中的應用對于開發有效的療法以及改善患者預後至關重要。
Hormonally Up-Regulated Neu-Associated Kinase（HUNK）是一個絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，調節癌細胞的存活、增殖和轉移。既往對其研究具有争議，HUNK在乳腺癌中通過獨立或依賴HUNK激酶的方式，傳導多種信号通路促進或抑制癌細胞轉移。在CRC中，HUNK是否參與轉移及其潛在機制尚不清楚。
2023年5月16日，bet356在线官方网站和中大醫院雙聘高山教授團隊在Cell Death & Disease雜志在線發表題為HUNK inhibits epithelial-mesenchymal transition of CRC via direct phosphorylation of GEF-H1 and activating RhoA/LIMK-1/CFL-1的研究論文。
該工作首先基于CRISPR-Cas9基因編輯技術敲除HUNK，研究人員觀察到，對比野生型細胞，敲除HUNK的細胞發生間質樣形态轉變，結合RNA表達譜分析，暗示HUNK抑制EMT。基于該現象，研究人員通過檢測EMT标志物以及細胞體外、體内轉移能力，發現HUNK缺失誘導CRC的EMT并促進轉移。進一步，研究人員鑒定到HUNK結合分子鳥嘌呤核苷酸交換因子H1 (GEF-H1)，其有助于小G蛋白上的鳥苷二磷酸（GDP）和鳥苷三磷酸（GTP）相互轉換，從而活化Rho等小G蛋白的一類蛋白質家族，既往研究報道，GEF-H1促進RhoA活性，并通過一系列磷酸化LIM結構域激酶(LIMKs)/絲切蛋白(cofilin-1，CFL-1)途徑來穩定絲狀肌動蛋白(F-actin)，抑制細胞EMT。因此，研究人員通過檢測RhoA活性和信号通路分子表達水平，以及對該通路效應分子CFL-1進行表型挽救實驗，發現HUNK通過RhoA/LIMK-1/ CFL-1信号通路調控CRC的EMT。HUNK作為絲氨酸/蘇氨酸激酶，研究人員通過定點氨基酸突變技術，驗證了HUNK通過其激酶活性發揮抑制CRC的EMT功能，并且通過定量磷酸化蛋白組學分析聯合标記串聯質譜法和定制磷酸化抗體檢測，驗證了HUNK直接磷酸化GEF-H1的第645位絲氨酸負調控CRC的EMT（圖1）。進一步，研究人員通過HUNK抑制劑Staurosporin（STS）加強支持了以上結論。最後，研究人員通過GEO數據及CRC病人臨床樣本，與未發生轉移的CRC組織相比，有轉移的CRC組織中HUNK和GEF-H1第645位絲氨酸磷酸化表達水平均下調，且呈正相關。總結來說，此項工作揭示了一個以HUNK/GEF-H1/RhoA/LIMK-1/ CFL-1軸調控CRC的EMT，且HUNK直接磷酸化GEF-H1第645位絲氨酸。該研究為CRC臨床診療的新策略和新靶點提供了一定的理論基礎，具有潛在的科學意義與臨床應用價值。
bet356在线官方网站生科院聯培碩士生韓曉琦為該論文的第一作者，高山教授為該論文的最後通訊作者。
圖1：HUNK/GEF-H1軸抑制CRC的EMT模式圖
原文鍊接： https://doi.org/10.1038/s41419-023-05849-2
