阻断放疗后的肿瘤自我修复，有效增敏结直肠肠癌放疗！

2026-09-10 13:06

摘要

放疗是结直肠癌综合治疗的重要手段，但 DNA 损伤修复介导的放疗抵抗会造成治疗失败与肿瘤复发。滨州医学院免疫学教研室（Department of Immunology, Binzhou Medical University）Liu 团队使用普锐斯 X-RAD 320 生物辐照仪，结合细胞、裸鼠移植瘤模型，探究 HMGB1 在结直肠癌放射应答中的分子功能。

研究证实 HMGB1 通过 95-163 氨基酸区段结合 KU70，激活非同源末端连接（NHEJ）DNA 修复通路，减轻电离辐射造成的 DNA 双链断裂损伤，抑制肿瘤细胞凋亡，进而诱导放疗抵抗；体内干预 HMGB1 或 KU70 能够提升结直肠癌放射敏感性，为开发结直肠癌放疗增敏靶点提供理论依据。

图1：论文封面概要

材料与方法

选用HT29、HCT116 人结直肠癌细胞，构建 HMGB1 稳定敲低细胞株，siRNA 瞬时敲降 KU70；开展彗星实验、γH2A.x 免疫荧光、Co-IP、PLA 邻近连接实验、分子对接分析 DNA 损伤与蛋白相互作用。构建 BALB/c 裸鼠皮下移植瘤模型，设置基因干预联合局部放疗组别；检测肿瘤生长、Ki-67 增殖、TUNEL 凋亡、γH2A.x 损伤标志物，结合公共数据库分析 HMGB1、KU70 临床表达与预后关联。

辐照实验方案

体外细胞照射采用普锐斯 X-RAD 320生物辐照仪，剂量率 2 Gy/min，给予 4 Gy 单次 X 射线照射；体内裸鼠移植瘤在异氟烷麻醉下实施肿瘤局部单次 10 Gy 定向照射，其余躯体进行屏蔽防护。

图 2：（原文 Fig.1）HMGB1 敲低细胞照射后 DNA 损伤、彗星实验检测结果

主要研究结果

电离辐射后，敲低 HMGB1 会显著提升 caspase-3 凋亡活性，γH2A.x 灶增多、彗星实验尾距变长，DNA 损伤修复受阻，胞内 ROS 与氧化 DNA 损伤水平上升。机制层面，HMGB1 与 KU70 直接结合，调控 NHEJ 通路核心分子 KU70、KU80、XRCC4、LIG4 表达；敲降 KU70 可重现 HMGB1 敲低带来的放射增敏表型。动物实验证实，抑制 HMGB1 或者瘤内干扰 KU70 表达，可明显抑制移植瘤生长，生物辐照仪放疗后肿瘤细胞凋亡增加、DNA 损伤持续累积。公共数据库提示 HMGB1、KU70 在结直肠癌组织高表达，二者高表达存在预后不良趋势。

图 3：（原文 Fig.3）Co-IP 与 PLA 验证 HMGB1-KU70 蛋白相互作用及分子对接模型

结论

滨州医学院的研究阐明 HMGB1-KU70-NHEJ 是结直肠癌生物辐照仪放疗抵抗关键调控轴。HMGB1 结合 KU70 激活 NHEJ 修复通路，加速辐射诱导 DNA 双链断裂修复，降低肿瘤细胞放射损伤与凋亡。靶向抑制 HMGB1/KU70 可有效提升结直肠癌放疗敏感性。该研究为结直肠癌放疗增敏提供潜在靶点，后续仍需开展临床队列验证该轴的实际转化价值。