熊漫， 譚益冰， 胡亞南， 向家艮， 孫曉寧， 宋陽

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院，廣東 廣州 510006）

結(jié)直腸癌（colorectal cancer， CRC）是消化道常見腫瘤之一［1］。近年來，CRC的發(fā)病率和致死率均居腫瘤前列［2-3］，雖然早期的篩查和手術(shù)治療可有效降低CRC發(fā)病率，但由于CRC早期癥狀不明顯，且具有很大的異質(zhì)性，治療及預(yù)后并不理想［4-5］。惡性增殖和化療耐藥是CRC治療的主要障礙，雖然患者最初受益于5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil， 5-FU）和鉑類藥物化療，但由于腫瘤細(xì)胞的獲得性耐藥機(jī)制使其產(chǎn)生化療耐藥性［6-7］。因此探究CRC耐藥的分子機(jī)制，有利于為CRC的治療提供一種新的策略。

驅(qū)動(dòng)蛋白家族成員20A（kinesin family member 20A， KIF20A）是驅(qū)動(dòng)蛋白超家族6的一員，參與重要的細(xì)胞活動(dòng)，如胞內(nèi)運(yùn)輸、有絲分裂、減數(shù)分裂及遷移等［8-10］。既往研究證明，KIF20A在一些惡性腫瘤（包括膀胱癌、腎癌及鼻咽癌等）中顯著上調(diào)，與腫瘤的惡性增殖、遷移和侵襲有關(guān)［11-13］。此外，KIF20A低表達(dá)促進(jìn)肝癌的化療敏感性［14］；KIF20A過表達(dá)增加膠質(zhì)瘤對(duì)白花丹醌的耐藥性［15］；KIF20A在CRC中顯著上調(diào)，且促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞的遷移和侵襲［16］。然而KIF20A與CRC的化療耐受是否有關(guān)還不清楚。研究報(bào)道JAK/STAT3通路的激活可促進(jìn)許多惡性腫瘤的惡性增殖和化療耐受，如細(xì)胞核中STAT3轉(zhuǎn)錄活性可促進(jìn)有氧糖酵解，從而增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的增殖［17］；STAT3可結(jié)合含干擾素γ激活序列元件的靶基因，如bcl-2，激活其表達(dá)增加非小細(xì)胞肺癌的化療抗性［18］。腫瘤的化療敏感程度與腫瘤細(xì)胞的分化程度有關(guān)［19］。因此，本項(xiàng)工作以KIF20A為切入點(diǎn)，分析其對(duì)不同分化程度CRC細(xì)胞惡性增殖和化療耐受的影響及相關(guān)機(jī)制。

材料和方法

1 患者樣本

石蠟包埋的結(jié)直腸切片、12例CRC及癌旁組織的冰凍樣本均獲得于南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院病理科，所有樣本經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：2022-KY-SB-68），患者已簽署知情同意書。本研究收集的CRC及配對(duì)正常腸黏膜組織來源于2015年12月~2017年5月期間于南方醫(yī)院普外科行CRC手術(shù)切除術(shù)患者，其中腫瘤標(biāo)本取自非壞死區(qū)域的腫瘤組織，正常標(biāo)本取自距離腫瘤組織邊緣5 cm以上的正常腸黏膜上皮。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)病理證實(shí)為CRC；術(shù)前未接受放化療和介入治療；無其他惡性腫瘤；無CRC家族遺傳史。

2 動(dòng)物和細(xì)胞

SPF級(jí)BALB/c裸鼠（雌性），6~8周齡，18~20 g，購(gòu)自南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心（倫理證明號(hào)為L(zhǎng)2018147）。不同分化程度CRC細(xì)胞系HCT-116、CACO2、RKO、LOVO、SW480、SW620和N18及正常結(jié)腸上皮細(xì)胞NCM購(gòu)自ATCC。

3 主要試劑

Triton X-100購(gòu)自Wako Pure Chemicals Industries；小鼠抗KIF20A抗體購(gòu)自Santa Cruz；小鼠抗cleaved caspase-3抗體、小鼠抗Bax抗體、小鼠抗Bcl-2抗體、兔抗p-JAK2抗體、兔抗JAK2抗體、兔抗p-STAT3抗體、兔抗STAT3抗體、小鼠抗β-actin抗體、辣根過氧化物酶（horseradish peroxidase， HRP）標(biāo)記的山羊抗鼠IgG及HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG購(gòu)自Cell Signaling Technology；RNA提取試劑盒購(gòu)自QIAGEN；RNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒購(gòu)自Thermo Fisher；慢病毒轉(zhuǎn)染聚凝胺液購(gòu)自上海吉?jiǎng)P基因醫(yī)學(xué)科技股份有限公司；細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自Keygen。全長(zhǎng)KIF20A、KIF20A短發(fā)夾RNA（sh-KIF20A； 5′-CCGGGGAGATGCATCTCCGAGATGATTCAAGAGATCATCTCGGAGATGCATCTCC-3′）和陰性對(duì)照shRNA（sh-NC； 5′-CCGGTTCTCCGAACGTGTCACGTTTCAAGAGAACGTGACACGTTCGGAGAA-3′）由RiboBio合成，并克隆到pReceiver-Lv242質(zhì)粒中。

4 主要方法

4.1 生物信息學(xué)分析 通過GEO數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）下載CRC相關(guān)基因芯片數(shù)據(jù)集GSE10972、GSE18105和GSE41657，篩選其中與正常結(jié)直腸組織相比具有表達(dá)差異的基因并取交集，篩選標(biāo)準(zhǔn)為“P<0.5，fold change>1.5”；通過STRING在線工具（https：//cn.string-db.org/）構(gòu)建交集基因的互作網(wǎng)絡(luò)，將其導(dǎo)入Cytoscape軟件計(jì)算拓?fù)涮卣?。在互作網(wǎng)絡(luò)模型中，紅色和綠色圓圈分別代表上調(diào)和下調(diào)基因。

通過腫瘤基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas， TCGA； http：//www.ebi.ac.uk/microarray-as/ae/）數(shù)據(jù)庫(kù)分析KIF20A在正常結(jié)腸、直腸及不同類型腸癌組織中的表達(dá)；將患者依據(jù)KIF20A表達(dá)水平中位數(shù)劃分為高表達(dá)和低表達(dá)兩組，分析KIF20A的表達(dá)與CRC患者生存之間的關(guān)系。

4.2 細(xì)胞培養(yǎng) 用含10%胎牛血清（fetal bovine serum，F(xiàn)BS）的RPMI-1640培養(yǎng)液培養(yǎng)HCT-116、SW480和SW620細(xì)胞，含10% FBS的DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)LOVO、CACO2、RKO、N18和NCM細(xì)胞，于37 ℃、5% CO2孵箱中培養(yǎng)。

4.3 免疫組化 石蠟切片脫蠟至水，用3%雙氧水去除內(nèi)源性過氧化物酶，0.1% Triton X-100破膜處理。用1×檸檬酸鹽緩沖液（pH 6.0）高壓2 min修復(fù)抗原，用含2% FBS、2%牛血清白蛋白和0.1% Triton X-100的PBS封閉1 h。滴加小鼠抗KIF20A抗體（1∶500）4 ℃孵育過夜。滴加HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG，室溫孵育1 h；經(jīng)DAB染色及蘇木素復(fù)染后，常規(guī)脫水透明，中性樹膠封片后在顯微鏡下觀察拍照。

4.4 Western blot 向冰凍組織或收集的細(xì)胞中加入含蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液，冰上裂解30 min；離心取上清，BCA法測(cè)定蛋白濃度；取等量蛋白用SDS-PAGE分離，轉(zhuǎn)移至PVDF膜后以5%脫脂奶粉于室溫封閉1 h；加入對(duì)應(yīng)Ⅰ抗（小鼠抗KIF20A、cleaved caspase-3、Bax、Bcl-2和β-actin，1∶1 000；兔抗JAK2、STAT3和p-JAK2，1∶1 000；兔抗p-STAT3，1∶2 000），4 ℃過夜孵育；TBST洗滌后加入HRP標(biāo)記的IgG，室溫孵育1 h，洗滌后以ECL試劑顯示條帶。以β-actin為內(nèi)參照，ImageJ軟件分析蛋白表達(dá)水平。

4.5 RT-qPCR 冰凍組織切成小塊加入液氮研磨或收集匯合度達(dá)80%的細(xì)胞加入Trizol裂解；使用RNA提取試劑盒提取總RNA；利用RNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA；以β-actin為內(nèi)參照，qPCR檢測(cè)KIF20A mRNA表達(dá)水平。KIF20A的上游引物序列為5′-TGTGGGTTTTCCCTGAGTTAGT-3′，下游引物序列為5′-GATTTGGGGTCTGTGGTACG-3′；β-actin的上游引物序列為5′-AATCGTGCGTGACATTAAGGAG-3′，下游引物序列為5′-ACGTGTTGGCGTAACAGGTCTT-3′。

4.6 細(xì)胞轉(zhuǎn)染及分組 將RKO或LOVO細(xì)胞分為MOCK組（未轉(zhuǎn)染的RKO或LOVO細(xì)胞）、LV-NC組（對(duì)照慢病毒感染RKO或LOVO細(xì)胞）和LV-KIF20A組（LV-KIF20A感染的RKO或LOVO細(xì)胞）。RKO細(xì)胞后續(xù)用于CCK-8實(shí)驗(yàn)、集落形成實(shí)驗(yàn)和裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)；LOVO細(xì)胞后續(xù)用于細(xì)胞化療耐藥檢測(cè)。將HCT-116細(xì)胞分為MOCK組（未轉(zhuǎn)染的HCT-116細(xì)胞）、sh-NC組（sh-NC轉(zhuǎn)染的HCT-116細(xì)胞）和sh-KIF20A組（sh-KIF20A轉(zhuǎn)染的HCT-116細(xì)胞）。HCT-116細(xì)胞后續(xù)用于CCK-8實(shí)驗(yàn)、集落形成實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞化療耐藥檢測(cè)。HEK-293T細(xì)胞在10 cm培養(yǎng)皿中培養(yǎng)至60%匯合度，分別用空載體、LV-KIF20A、sh-KIF20A慢病毒載體和sh-NC慢病毒載體與慢病毒包裝質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞，孵育18 h后收集上清濃縮純化。將HCT-116、RKO和LOVO細(xì)胞按每孔2×105個(gè)接種至6孔板，次日更換無血清培養(yǎng)液，每孔加入5 mg/L聚凝胺，按照MOI=10加入對(duì)應(yīng)病毒進(jìn)行感染，感染8 h后更換正常培養(yǎng)液。72 h后收集細(xì)胞總蛋白進(jìn)行Western blot，驗(yàn)證KIF20A的過表達(dá)及沉默效率，并用0.5 mg/L嘌呤霉素篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)染株。

4.7 CCK-8法測(cè)定細(xì)胞活力 HCT-116、RKO細(xì)胞和LOVO細(xì)胞經(jīng)特定處理后，以每孔2×103接種于96孔板于37 ℃溫箱培養(yǎng)。分別在12、24、36和48 h后每孔加入10 μL CCK-8溶液孵育4 h，酶標(biāo)儀測(cè)定450 nm的吸光度（A）。

4.8 集落形成實(shí)驗(yàn) 處于對(duì)數(shù)期的RKO和HCT-116細(xì)胞消化稀釋后以每孔500個(gè)接種于6孔板，于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)，每3~4 d更換一次培養(yǎng)液，共培養(yǎng)15 d。培養(yǎng)結(jié)束后，吸棄培養(yǎng)液，PBS清洗2次，每孔加入1 mL 4%多聚甲醛溶液固定細(xì)胞30 min，PBS清洗后加入1 mL吉姆薩A染液染色5 min，加入2 mL B染液染色15 min，PBS清洗至無染料殘留，晾干后置顯微鏡下觀察，統(tǒng)計(jì)細(xì)胞數(shù)大于10的集落數(shù)，重復(fù)3次取平均值。

4.9 細(xì)胞凋亡 用4和1.5 mg/L的5-FU分別處理HCT-116和LOVO細(xì)胞，24 h后取1×105個(gè)細(xì)胞，以1 000×g離心5 min，棄上清，加入400 μL結(jié)合緩沖液重懸細(xì)胞，加入5 μL annexin V-FITC輕輕混勻，室溫下避光孵育15 min；加入10 μL PI混勻，冰浴避光放置5 min，30 min內(nèi)上流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡。

4.10 裸鼠皮下成瘤實(shí)驗(yàn) 將LV-NC和LV-KIF20A感染的RKO細(xì)胞以每只2×106個(gè)接種于BALB/c裸鼠右側(cè)皮下，每組5只［20］。每5 d觀察和測(cè)量腫瘤生長(zhǎng)情況，30 d后取出皮下移植瘤，測(cè)定腫瘤體積和重量并統(tǒng)計(jì)分析。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）表示。腫瘤組織與癌旁組織間的比較使用配對(duì)t檢驗(yàn)；其他兩組間的比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；多組間采用單因素方差分析（以Bonferroni法進(jìn)行組間兩兩比較）。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

1 生物信息學(xué)分析KIF20A在CRC中的表達(dá)及與患者預(yù)后的關(guān)系

通過對(duì)3個(gè)CRC數(shù)據(jù)集中的差異基因取交集，共得到338個(gè)重復(fù)基因（圖1A）。蛋白互作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示，KIF20A（黃色圓圈）是該互作網(wǎng)絡(luò)中連通度最高的中心蛋白之一（圖1B）。TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)分析結(jié)果顯示，相比于正常結(jié)腸和直腸組織，KIF20A在不同類型腸癌中均高表達(dá)，且KIF20A表達(dá)水平越高，患者生存時(shí)間越短（圖1C、D）。

2 KIF20A在CRC組織和細(xì)胞中的表達(dá)

免疫組化結(jié)果顯示，與正常組織相比，KIF20A在CRC腫瘤組織中顯著升高，主要定位于細(xì)胞質(zhì)中（圖2A）；RT-qPCR及Western blot結(jié)果顯示，腫瘤組織中KIF20A的表達(dá)水平顯著高于正常組織（P<0.05，圖2B、C）。與正常結(jié)腸上皮細(xì)胞NCM相比，KIF20A在SW480、SW620、N18、RKO、HCT-116、CACO2和LOVO細(xì)胞中顯著上調(diào)（P<0.05，圖2D）。

Figure 2. The expression of KIF20A in CRC tissues and cells. A： immunohistochemical analysis of KIF20A expression and localization in paraffin tissues from CRC tissues and normal colorectal tissues （the image on the right is an enlargement of the one on the left； scale bar=20 μm）； B： the mRNA expression of KIF20A in CRC and paracancerous tissues was detected by RT-qPCR （n=12）； C： the protein expression of KIF20A in CRC and paracancerous tissues was detected by Western blot（n=5）； D： Western blot analysis of KIF20A in a normal colorectal cell line （NCM） and seven CRC cell lines （n=12）. T：tumor. Mean±SD. *P<0.05 vs normal （N） group； #P<0.05 vs NCM cells.圖2 KIF20A在CRC組織和細(xì)胞中的表達(dá)

3 KIF20A對(duì)CRC細(xì)胞惡性增殖的影響

Western blot結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)染sh-KIF20A后HCT-116細(xì)胞中KIF20A表達(dá)量顯著下降（P<0.05，圖3A）；而LV-KIF2A感染顯著上調(diào)RKO細(xì)胞中KIF20A的表達(dá)量（P<0.05，圖3B）。與sh-NC組相比，敲減KIF20A抑制HCT-116細(xì)胞活力（P<0.05，圖3C）；而與LV-NC組相比，過表達(dá)KIF20A增強(qiáng)RKO細(xì)胞活力（P<0.05，圖3D）。此外，敲減KIF20A還可減弱HCT-116細(xì)胞集落形成能力（P<0.05，圖3E），而過表達(dá)KIF20A則提高RKO細(xì)胞集落形成的能力（P<0.05，圖3F）。

4 KIF20A對(duì)CRC細(xì)胞化療耐藥的影響

圖4A顯示，在5-FU處理下，敲減KIF20A后HCT-116細(xì)胞中cleaved caspase-3和Bax表達(dá)水平顯著上升（P<0.05），Bcl-2表達(dá)水平顯著下降（P<0.01）；圖4B顯示，與LV-NC組相比，過表達(dá)KIF20A后LOVO細(xì)胞中cleaved caspase-3和Bax表達(dá)水平顯著下降（P<0.01），Bcl-2水平顯著上升（P<0.01）。圖4C、D顯示，與sh-NC組相比，敲減KIF20A后5-FU對(duì)HCT-116細(xì)胞的IC50值顯著減?。≒<0.01），過表達(dá)KIF20A后5-FU對(duì)LOVO細(xì)胞的IC50值顯著增大（P<0.05）。圖4E、F顯示，經(jīng)過5-FU處理后，與sh-NC組相比，敲減KIF20A后HCT-116細(xì)胞凋亡率顯著升高（P<0.01），由（11.80±0.54）%升高至（23.10±0.93）%；而與LV-NC組相比，過表達(dá)KIF20A后LOVO細(xì)胞凋亡率顯著降低（P<0.01），從（27.64±0.50）%降低至（17.85±0.61）%。

Figure 4. Effect of KIF20A on CRC cell chemoresisitance. A： the expression of apoptosis-related proteins （cleaved caspase-3， Bax and Bcl-2） in HCT-116 cells was detected by Western blot after KIF20A knockdown； B： the expression of apoptosis-related proteins in LOVO cells was detected by Western blot after KIF20A overexpression； C： IC50 value of 5-FU in HCT-116 cells with KIF20A knockdown was measured by CCK-8 assay； D： IC50 value of 5-FU in LOVO cells with KIF20A overexpression was measured by CCK-8 assay； E： the apoptosis of HCT-116 cells under 5-FU treatment was measured by flow cytometry；F： the apoptosis of LOVO cells under 5-FU treatment was measured by flow cytometry. Mean±SD. n=3. *P<0.05， **P<0.01 vs sh-NC group； #P<0.05， ##P<0.01 vs LV-NC group.圖4 KIF20A對(duì)CRC細(xì)胞化療耐受的影響

5 KIF20A對(duì)JAK2/STAT3信號(hào)通路的影響

圖5A、B顯示，敲減KIF20A顯著降低p-JAK2和p-STAT3水平，過表達(dá)KIF20A則提高p-JAK2和p-STAT3水平。與LV-KIF20A組相比，敲減STAT3會(huì)減少p-STAT3和總STAT3蛋白水平（圖5C），并顯著降低細(xì)胞活力（P<0.01，圖5D）和集落形成能力（P<0.05，圖5E），同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞凋亡（P<0.05，圖5F）。免疫組化結(jié)果顯示，與化療敏感的CRC組織相比，KIF20A和p-STAT3在化療不敏感的CRC組織中水平更高（圖5G）。

Figure 5. KIF20A regulated the JAK2/STAT3 signaling pathway. A： relative protein levels of p-JAK2， JAK2， p-STAT3 and STAT3 in HCT-116 cells after KIF20A knockdown were detected by Western blot； B： relative protein levels of p-JAK2， JAK2， p-STAT3 and STAT3 in RKO cells after KIF20A overexpression were detected by Western blot； C： relative protein levels of p-STAT3 and STAT3 in RKO cells after KIF20A overexpression and STAT3 knockdown were detected by Western blot； D：the viability of RKO cells after KIF20A overexpression and STAT3 knockdown was detected by CCK-8 assay； E： colony formation of RKO cells after KIF20A overexpression and STAT3 knockdown was measured by clonoy formation assay； F： the apoptosis of RKO cells after KIF20A overexpression and STAT3 knockdown was detected by flow cytometry； G： immunohistochemical staining of KIF20A and p-STAT3 in an independent set of CRC tumor samples sensitive or insensitive to chemotherapy （scale bar=50 μm）. Mean±SD. n=3. **P<0.01 vs sh-NC group； ##P<0.01 vs LV-NC group； △P<0.05， △△P<0.01 vs LV-KIF20A group.圖5 KIF20A調(diào)控JAK2/STAT3通路

6 KIF20A對(duì)CRC細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)的影響

如圖6所示，與LV-NC組相比，LV-KIF20A組移植瘤的體積和重量均顯著增加（P<0.05）。

Figure 6. Effect of KIF20A on the growth of CRC cells in vivo. A： growth curves of tumors； B： representative images and weight of the tumor formed in each group. Mean±SD. n=5. *P<0.05， **P<0.01 vs LV-NC group.圖6 KIF20A對(duì)CRC細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)的影響

討論

雖然CRC的診療取得了較大的進(jìn)展，但腫瘤復(fù)發(fā)與化療耐藥性仍是臨床治療的難點(diǎn)，嚴(yán)重影響患者的預(yù)后［21-22］。因此，探究影響CRC惡性行為及化療耐受的潛在分子及機(jī)制為CRC化療耐藥的治療提供參考。

KIF20A與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)，它可與鳥苷三磷酸（guanosine triphosphate， GTP）結(jié)合的RAB6A和RAB6B相互作用，參與高爾基體膜和相關(guān)囊泡的運(yùn)輸［23］，還可以參與染色體乘客復(fù)合體介導(dǎo)的胞質(zhì)分裂［24］以及PLK1（Polo樣激酶家族）向中央紡錘體的募集［9］，因此KIF20A對(duì)細(xì)胞的有絲分裂至關(guān)重要。但有絲分裂紊亂會(huì)導(dǎo)致惡性腫瘤發(fā)生并引發(fā)不良預(yù)后［25-26］，因此，我們認(rèn)為KIF20A可能參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。2015年科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)KIF20A在胰腺癌中異常表達(dá)［27］；Duan等［15］證明KIF20A的過表達(dá)與膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后差相關(guān)；Stangel等［28］揭示靶向KIF20A可以減少胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。我們的研究證明KIF20A在CRC組織及細(xì)胞中都高表達(dá)，且過表達(dá)KIF20A可以促進(jìn)體內(nèi)外CRC細(xì)胞的惡性增殖，這與Zhang等［16］的研究結(jié)果一致。KIF20A在HCT-116細(xì)胞（低分化CRC細(xì)胞）中表達(dá)量最高，后續(xù)進(jìn)行KIF20A敲減相關(guān)實(shí)驗(yàn)；在SW620（高分化CRC細(xì)胞）和RKO細(xì)胞中表達(dá)量低，且RKO細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率高，所以選擇RKO細(xì)胞進(jìn)行KIF20A過表達(dá)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。這一結(jié)果也說明KIF20A的表達(dá)與CRC細(xì)胞的分化程度有關(guān)。除此之外，有研究稱KIF20A在乳腺癌、前列腺癌等惡性腫瘤中可促進(jìn)化療耐受［29-30］，而KIF20A是否調(diào)控CRC的化療耐藥尚不明確。我們的研究結(jié)果表明KIF20A過表達(dá)可以抑制CRC細(xì)胞的凋亡，降低化療藥物5-FU對(duì)CRC細(xì)胞的敏感性，敲減KIF20A則獲得相反結(jié)果，從而證明了KIF20A會(huì)誘導(dǎo)CRC細(xì)胞產(chǎn)生化療耐藥。有研究指出有絲分裂過程中染色體丟失或重排是導(dǎo)致藥物敏感基因丟失或生化途徑變化的原因［31］，而KIF20A作為有絲分裂相關(guān)蛋白，提示這可能是KIF20A誘導(dǎo)CRC細(xì)胞產(chǎn)生化療耐受的機(jī)制之一。

在腫瘤微環(huán)境中，JAK/STAT3信號(hào)通路驅(qū)動(dòng)腫瘤細(xì)胞的增殖、存活、侵襲和轉(zhuǎn)移［32］，同時(shí)強(qiáng)烈抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)［33］。據(jù)報(bào)道，JAK/STAT3途徑的激活可以增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力，進(jìn)而增強(qiáng)轉(zhuǎn)移［34］；此外，該途徑與惡性腫瘤的增殖及化療耐受有關(guān)，如Wang等［35］證明JAK/STAT3通過調(diào)控脂肪酸β的氧化影響乳腺癌干細(xì)胞的自我更新和化療耐受；Zhang等［36］表明BRM/SMARCA2通過靶向JAK2/STAT3促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖和化療耐藥；Ham等［37］證明姜黃素通過抑制JAK/STAT3抑制胃癌相關(guān)的成纖維細(xì)胞衍生的化療耐藥。本研究表明敲減KIF20A可以降低p-JAK2和p-STAT3的水平，過表達(dá)KIF20A可以提高JAK2/STAT3的磷酸化水平，通過敲減STAT3抑制JAK2/STAT3通路可逆轉(zhuǎn)由KIF20A過表達(dá)引起的CRC細(xì)胞惡性增殖及化療耐受，證明KIF20A通過調(diào)控JAK2/STAT3通路在CRC中發(fā)揮作用。KIF20A作為一種驅(qū)動(dòng)蛋白，在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中也發(fā)揮重要作用［9］，且KIF20A定位于細(xì)胞質(zhì)，因此我們認(rèn)為它參與了JAK2和STAT3的磷酸化過程，從而發(fā)揮對(duì)該通路的調(diào)控作用。STAT3蛋白被激活后，磷酸化的STAT3二聚化并轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)靶標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)。本研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)KIF20A可通過磷酸化JAK2和STAT3激活JAK2/STAT3信號(hào)通路。研究表明，KIF20A和極光激酶B在絲裂原刺激的肝細(xì)胞核中共同表達(dá)，KIF20A可招募極光激酶B至細(xì)胞皮層并調(diào)節(jié)極光激酶B的活性［38-39］。而極光激酶的過表達(dá)顯著增加了STAT3的Tyr705位點(diǎn)磷酸化和STAT3核易位［40］。因此，我們推測(cè)，KIF20A可能通過招募并調(diào)控極光激酶的活性，從而激活JAK/STAT3通路。

綜上所述，沉默KIF20A可顯著降低CRC細(xì)胞的惡性增殖和化療耐藥性，其作用機(jī)制與JAK2/STAT3信號(hào)通路有關(guān)。然而，本研究也存在不足，僅在細(xì)胞水平對(duì)化療耐藥進(jìn)行了初步探討，體內(nèi)結(jié)腸癌耐藥模型的建立及KIF20A對(duì)CRC體內(nèi)化療耐藥的影響將是我們下一步的研究重點(diǎn)。