PTK6 drives HNRNPH1 phase separation to activate autophagy and suppress apoptosis in colorectal cancer

Macroautophagy/autophagy is the principal mechanism that mediates the delivery of various cellular cargoes to lysosomes for degradation and recycling, and has been reported to play a crucial role in colorectal cancer (CRC) pathogenesis and progression. Targeting autophagy may be a promising therapeutic strategy for CRC. However, the specific functions and potential mechanisms of autophagy in CRC remain unclear. In the present study, we discovered that PTK6 (protein tyrosine kinase 6) could activate autophagy and inhibit CRC apoptosis. PTK6 physically interacted with HNRNPH1 and mediated tyrosine phosphorylation at Y210 of HNRNPH1, which promoted the latter’s liquid-liquid phase separation (LLPS). Furthermore, LLPS of HNRNPH1 formed biomolecular condensates and triggered splicing-switching of the <i>NBR1</i> exon 10 inclusion transcript, thereby activating autophagy and suppressing apoptosis of CRC. Additionally, PDO and CDX models indicated that tilfrinib, an inhibitor targeting PTK6, could inhibit CRC growth. Overall, our findings reveal the novel PTK6-HNRNPH1-NBR1 regulatory autophagy axis and provide a potential therapy target for CRC. <b>Abbreviation</b>: 1,6HD: 1,6-hexanediol, CQ: chloroquine, CRC: colorectal cancer, DFS: disease-free survival, FRAP: fluorescence recovery afterphotobleaching, GSEA: Gene Set Enrichment Analysis, GTEx: Genotype-Tissue Expression, HNRNPH1: heterogeneous nuclearribonucleoprotein H1, IDRs: intrinsically disordered regions, IHC: immunohistochemical, KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,LLPS: liquid-liquid phase separation, NBR1: NBR1 autophagy cargoreceptor, OS: overall survival, PDO: patient-derivedorganoid, PTK6: protein tyrosine kinase 6, PTMs: post-translationalmodifications, SE: skipped exon, TCGA: The Cancer Genome Atlas, TEM: transmission electron microscopy, TMA: tissue microarray, TyrKc: tyrosine kinase catalytic.

巨自噬（macroautophagy，常简称自噬autophagy）是介导各类细胞货物运送至溶酶体以进行降解与循环的核心机制，已有研究证实其在结直肠癌（colorectal cancer, CRC）的发生与进展中发挥关键作用。靶向自噬或许可成为结直肠癌颇具前景的治疗策略，但目前自噬在结直肠癌中的具体功能与潜在机制仍未明确。
本研究发现，蛋白酪氨酸激酶6（protein tyrosine kinase 6, PTK6）可激活自噬并抑制结直肠癌细胞凋亡。PTK6可与异质性细胞核核糖蛋白H1（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein H1, HNRNPH1）发生物理相互作用，并介导HNRNPH1的Y210位点酪氨酸磷酸化，进而促进后者发生液-液相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）。
此外，HNRNPH1的液-液相分离可形成生物分子凝聚体，并触发<i>NBR1</i>基因外显子10包含型转录本的剪接转换，由此激活自噬并抑制结直肠癌细胞凋亡。另外，患者来源类器官（patient-derived organoid, PDO）与CDX模型实验表明，靶向PTK6的抑制剂tilfrinib可抑制结直肠癌的生长。
综上，本研究揭示了全新的PTK6-HNRNPH1-NBR1调控自噬轴，为结直肠癌提供了潜在治疗靶点。

**缩写说明**：
1,6HD：1,6-己二醇（1,6-hexanediol）
CQ：氯喹（chloroquine）
CRC：结直肠癌（colorectal cancer）
DFS：无病生存期（disease-free survival）
FRAP：荧光漂白后恢复（fluorescence recovery after photobleaching）
GSEA：基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis）
GTEx：基因型-组织表达（Genotype-Tissue Expression）
HNRNPH1：异质性细胞核核糖蛋白H1（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein H1）
IDRs：内在无序区域（intrinsically disordered regions）
IHC：免疫组化（immunohistochemical）
KEGG：京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）
LLPS：液-液相分离（liquid-liquid phase separation）
NBR1：自噬货物受体NBR1（NBR1 autophagy cargo receptor）
OS：总生存期（overall survival）
PDO：患者来源类器官（patient-derived organoid）
PTK6：蛋白酪氨酸激酶6（protein tyrosine kinase 6）
PTMs：翻译后修饰（post-translational modifications）
SE：跳跃外显子（skipped exon）
TCGA：癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas）
TEM：透射电子显微镜（transmission electron microscopy）
TMA：组织微阵列（tissue microarray）
TyrKc：酪氨酸激酶催化结构域（tyrosine kinase catalytic）

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集研究了PTK6蛋白在结直肠癌中的作用机制，发现其通过促进HNRNPH1的相分离激活自噬并抑制细胞凋亡，揭示了PTK6-HNRNPH1-NBR1调控自噬的新轴，为结直肠癌治疗提供了潜在靶点。数据集包含相关实验数据，支持这一研究发现。