《Signal Transduction and Targeted Therapy》：Targeting EHMT2 overcomes 5-fluorouracil resistance in colorectal cancer by modulating cell cycle and apoptosis
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5-氟尿嘧啶（5-FU）是治疗结直肠癌（CRC）的一线化疗药物，但其获得性耐药仍是重大临床挑战，相关表观遗传机制尚未完全阐明。研究人员发现真核染色质组蛋白赖氨酸甲基转移酶2（EHMT2）在5-FU应答差的CRC患者中显著上调，且与总生存期降低直接相关。在已建立
5-氟尿嘧啶（5-FU）是治疗结直肠癌（CRC）的一线化疗药物，但其获得性耐药仍是重大临床挑战，相关表观遗传机制尚未完全阐明。研究人员发现真核染色质组蛋白赖氨酸甲基转移酶2（EHMT2）在5-FU应答差的CRC患者中显著上调，且与总生存期降低直接相关。在已建立的5-FU耐药（5-FUR）HCT116及HT29细胞系中，RNA测序证实EHMT2较野生型细胞显著过表达。机制研究表明，siRNA介导的EHMT2敲低通过上调其关键下游靶点蛋白磷酸酶1B（PPM1B）恢复5-FU敏感性；该EHMT2-PPM1B轴的破坏有效诱导5-FUR细胞G1期阻滞并触发凋亡，从根本上抑制增殖。体内外模型验证了靶向该通路的治疗潜力：5-FU联合特异性EHMT2抑制剂BIX-01294在5-FUR细胞源性异种移植小鼠模型中协同抑制肿瘤生长，且在5-FUR患者来源结直肠癌类器官（PDO）模型中重现上述治疗效果。研究阐明了EHMT2促进5-FU耐药的关键表观遗传机制，靶向EHMT2是克服CRC化疗耐药、改善患者临床结局的具转化潜力的治疗策略。
该研究发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》，针对结直肠癌5-氟尿嘧啶（5-FU）获得性耐药这一临床难题展开。当前5-FU作为一线化疗基石广泛应用于结直肠癌及多种实体瘤治疗，但长期疗效受限于肿瘤细胞获得性耐药，约90%转移性患者因耐药导致治疗失败，五年生存率低下；既往耐药机制研究多集中于药物外排、代谢解毒及凋亡抑制等，表观遗传调控尤其是组蛋白甲基化修饰在耐药中的作用尚未充分揭示。真核染色质组蛋白赖氨酸甲基转移酶2（EHMT2，又称G9a）作为关键表观遗传调控因子，已在多种肿瘤中被证实通过组蛋白H3第9位赖氨酸二甲基化（H3K9me2）介导基因转录抑制，但其在结直肠癌5-FU耐药中的具体作用及分子机制仍不明确。
研究人员首先建立HCT116及HT29两种5-FU耐药（5-FUR）细胞系，结合癌症基因组图谱（TCGA）数据库及临床组织样本验证EHMT2表达与耐药及预后的相关性；通过RNA测序筛选差异表达基因并富集分析，锁定EHMT2为核心候选分子；采用siRNA敲低及过表达技术明确EHMT2对耐药及细胞表型的影响；通过转录组联合染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）鉴定下游靶基因PPM1B，并利用染色质免疫共沉淀（ChIP）、功能回复实验验证EHMT2-PPM1B轴的调控关系；采用EHMT2小分子抑制剂BIX-01294开展体内外药效评价，包括细胞增殖、凋亡、细胞周期检测，5-FUR细胞源性异种移植小鼠模型及患者来源结直肠癌类器官（PDO）模型治疗响应分析。
主要关键技术方法包括：构建5-FU耐药细胞系及患者来源类器官模型；基于TCGA数据库及临床回顾性队列（34例接受5-FU治疗的结直肠癌患者组织样本）的生存与表达关联分析；RNA测序及生物信息学富集分析；基因敲低与过表达功能实验；染色质免疫共沉淀（ChIP）及定量PCR验证；流式细胞术检测细胞凋亡与周期分布；异种移植小鼠模型体内药效评估。
研究结果如下：
EHMT2表达与结直肠癌5-FU耐药及不良预后相关
通过5-FUR细胞系功能验证及TCGA数据分析，证实EHMT2在耐药细胞中显著上调，且其高表达与患者5-FU无应答及总生存期缩短正相关；临床队列样本进一步验证EHMT2在无应答组（疾病稳定+进展）表达显著高于应答组（完全缓解+部分缓解）。
EHMT2调控结直肠癌细胞的5-FU耐药及增殖
siRNA敲低EHMT2可抑制5-FUR细胞增殖并恢复其对5-FU的敏感性；反之，过表达EHMT2则使敏感细胞获得耐药表型，IC50值显著升高。
EHMT2下调通过促进凋亡与G1期阻滞克服5-FU耐药
RNA测序显示EHMT2敲低后细胞周期调控与凋亡通路显著富集；功能实验证实敲低EHMT2可诱导5-FUR细胞凋亡及G1期阻滞，伴随cleaved PARP及细胞周期抑制蛋白p21表达上调。
EHMT2通过直接抑制PPM1B促进结直肠癌5-FU耐药
整合转录组与ChIP数据，鉴定蛋白磷酸酶1B（PPM1B）为EHMT2直接下游靶点；EHMT2通过富集于PPM1B启动子区域并维持H3K9me2修饰抑制其转录；PPM1B敲低可逆转EHMT2缺失导致的耐药抑制效应，证实EHMT2-PPM1B轴的功能必要性。
PPM1B介导EHMT2对5-FU耐药细胞G1阻滞与凋亡的调控
共敲低实验表明PPM1B缺失可逆转EHMT2抑制引起的凋亡增加及G1期阻滞，并恢复CDK2磷酸化水平，提示PPM1B是EHMT2调控细胞周期与凋亡的关键介质。
BIX01294抑制EHMT2活性并恢复5-FUR细胞中PPM1B表达
EHMT2特异性抑制剂BIX-01294处理可降低H3K9me2在PPM1B启动子的富集，上调PPM1B表达，并诱导5-FUR细胞凋亡与G1期阻滞，效应与EHMT2敲低一致。
BIX01294联合5-FU通过靶向EHMT2-PPM1B轴抑制肿瘤及类器官生长
体内实验显示，BIX-01294单药或联合5-FU均显著抑制5-FUR细胞异种移植瘤生长，且联合用药具有协同效应，未观察到明显系统性毒性；在患者来源结直肠癌类器官模型中，联合治疗同样显著抑制耐药类器官生长并上调PPM1B表达。
讨论部分指出，既往化疗耐药机制多聚焦于药物转运、代谢及凋亡通路，本研究首次揭示EHMT2-PPM1B轴作为表观遗传调控新机制在结直肠癌5-FU耐药中的核心作用。EHMT2通过H3K9me2介导的转录抑制下调PPM1B，进而维持CDK2磷酸化并促进细胞增殖、抑制凋亡，最终驱动耐药形成。靶向抑制EHMT2可逆转PPM1B沉默，恢复肿瘤细胞对5-FU的敏感性。该发现不仅拓展了表观遗传调控在化疗耐药中的认知，也为克服结直肠癌5-FU耐药提供了具转化潜力的联合治疗策略，未来需进一步验证该轴在其他癌种及化疗药物耐药中的普适性，并推进相关靶向药物的临床转化。
