ABHD5通過提高自噬尿嘧啶產量來降低FU攝取
接下來，研究人員試圖探索ABHD5調節pMMR結直腸癌細胞對FU反應的機制。首先他們比較了ABHD5敲除細胞和對照SW480細胞的胞內FU濃度。高效液相色譜分析結果十分醒目，與對照組細胞相比，ABHD5敲除細胞內的FU水平顯著增加（圖3）。
ABHD5基因細胞內的FU水平增加是由于藥物吸收能力增加，然而代謝曲線顯示，與對照組相比，這些細胞的尿嘧啶含量顯著減少，表明ABHD5缺乏可能損害了尿嘧啶的產量，并促使pMMR結直腸癌細胞將FU作為尿嘧啶的外源性來源。在真核細胞中，兩種酶（CPS
II和UMPS）負責嘧啶生物合成，而ABHD5敲除細胞和對照細胞的這些酶的表達水平均沒有變化，表明在結直腸癌中ABHD5可能是通過一種全新的、獨立途徑影響尿嘧啶產量。
研究人員推測溶酶體RNA降解介導了自噬性尿嘧啶的產生，且歸因于ABHD5誘導的pMMR/ABHD5high結直腸癌細胞尿嘧啶增加，從而促進了癌細胞對FU的抵抗。隨后，研究人員的猜測得到了證實，一種通過靶向自噬體-溶酶體融合的自噬潮抑制劑“氯喹（Chloroquine）”有力地挽救了ABHD5過度表達SW480細胞中的尿嘧啶和FU濃度。這些細胞來源的異種移植物重新恢復了對FU的敏感性。由于課題組之前已經證明ABHD5通過激活BECN1來調節自噬，于是他們懷疑BECN1參與這種情況下的自噬尿嘧啶的產生。但是，結果恰恰出人意料，BECN1激活劑僅稍微逆轉了ABHD5敲除SW480細胞的胞內尿嘧啶和對FU的反應，表明ABHD5調節自噬尿嘧啶的產生主要通過BECN1以外的機制調節。
為了找到相關互作基因，研究人員通過超高液相色譜-多反應監測質譜（UHPLC-MRM-MS）分析在FU作用下，尿嘧啶相關核苷和核酸堿基隨時間變化的含量。在FU處理期間，對照組胞苷和鳥苷含量顯著增加，ABHD5敲除細胞僅有少量增加。已知溶酶體中的各種水解酶對大分子（如RNA）的降解是必不可少的，ABHD5可能對溶酶體中RNA降解的第一步所引起的RNA酶的活性起到關鍵的促進作用，進而導致自噬性尿嘧啶產量下降（圖4）。
綜合研究數據，ABHD5定位于溶酶體，與RNASET2共享PDIA4中的一個共同互作域。ABHD5直接與PDIA4相互作用，阻止PDIA4與RNASET2相互作用失活RNASET2。ABHD5一旦缺陷，PDIA4與RNASET2發生相互作用，使后者處于失活狀態，損害RNASET2誘導的自噬尿嘧啶產量。
ABHD5缺乏可促進結直腸癌細胞將FU作為外源尿嘧啶攝入，從而增加其對FU的敏感性。相反，由于自噬尿嘧啶的產量增加，富含ABHD5的結直腸癌細胞對FU存在固有抵抗力。
本研究揭示了一種全新的結直腸癌化療耐藥性機制，為提高CRC化療藥物敏感性的潛在治療策略提供了新思路。
原文檢索：ABHD5 blunts the sensitivity of colorectal cancer to fluorouracil via promoting autophagic uracil yield