BACKGROUND Protein neddylation plays a tumor-promoting role in esophageal cancer. Our previous study demonstrated that neddylation inhibition induced the accumulation of ATF4 to promote apoptosis in esophageal cancer cells. However, it is completely unknown whether neddylation inhibition could induce autophagy in esophageal cancer cells and affect the expression of other members of ATF/CREB subfamily, such as ATF3. METHODS The expression of relevant proteins of NF-κB/Catalase/ATF3 pathway after neddylation inhibition was determined by immunoblotting analysis and downregulated by siRNA silencing for mechanistic studies. ROS generation upon MLN4924 treatment was determined by H2-DCFDA staining. The proliferation inhibition induced by MLN4924 was evaluated by ATPLite assay and apoptosis was evaluated by Annexin V /PI double staining. RESULTS For the first time, we reported that MLN4924, a specific inhibitor of Nedd8-activating enzyme, promoted the expression of ATF3 to induce autophagy in esophageal cancer. Mechanistically, MLN4924 inhibited the activity of CRLs and induced the accumulation of its substrate IκBα to block NF-κB activation and Catalase expression. As a result, MLN4924 activated ATF3-induced protective autophagy, thereby inhibiting MLN4924-induced apoptosis, which could be alleviated by ATF3 silencing. CONCLUSIONS In our study, we elucidates a novel mechanism of NF-κB/Catalase/ATF3 pathway in MLN4924-induced protective autophagy in esophageal cancer cells, which provides a sound rationale and molecular basis for combinational anti-ESCC therapy with knockdown ATF3 and neddylation inhibitor (e.g. MLN4924). Video abstract.

中文翻译：

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Neddylation 抑制通过人食管癌细胞中的 NF-κB-过氧化氢酶-ATF3 轴激活保护性自噬。

背景蛋白质neddylation在食道癌中起促癌作用。我们之前的研究表明，neddylation 抑制诱导 ATF4 的积累以促进食管癌细胞的凋亡。然而，Neddylation抑制是否能诱导食管癌细胞自噬并影响ATF/CREB亚家族其他成员如ATF3的表达尚不清楚。方法通过免疫印迹分析和siRNA沉默下调Neddylation抑制后NF-κB/Catalase/ATF3通路相关蛋白的表达进行机制研究。MLN4924 处理后的 ROS 生成通过 H2-DCFDA 染色确定。MLN4924诱导的增殖抑制通过ATPLite试验评价，细胞凋亡通过Annexin V/PI双染色评价。结果 我们首次报道了Nedd8激活酶的特异性抑制剂MLN4924促进ATF3的表达诱导食管癌自噬。从机制上讲，MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的活化和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。Nedd8激活酶的特异性抑制剂，促进ATF3的表达以诱导食管癌自噬。从机制上讲，MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的活化和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。Nedd8激活酶的特异性抑制剂，促进ATF3的表达以诱导食管癌自噬。从机制上讲，MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的活化和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。促进ATF3的表达以诱导食管癌中的自噬。从机制上讲，MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的活化和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。促进ATF3的表达以诱导食管癌中的自噬。从机制上讲，MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的活化和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为联合抗 ESCC 治疗与敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的激活和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。MLN4924 抑制 CRL 的活性并诱导其底物 IκBα 的积累，从而阻断 NF-κB 的激活和过氧化氢酶的表达。因此，MLN4924 激活了 ATF3 诱导的保护性自噬，从而抑制了 MLN4924 诱导的细胞凋亡，这可以通过 ATF3 沉默来缓解。结论 在我们的研究中，我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为使用敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂的联合抗 ESCC 治疗提供了合理的理论基础和分子基础（例如 MLN4924）。视频摘要。我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为联合抗 ESCC 治疗与敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂（例如 MLN4924）提供了合理的理论基础和分子基础。视频摘要。我们阐明了 NF-κB/过氧化氢酶/ATF3 通路在 MLN4924 诱导的食管癌细胞保护性自噬中的新机制，这为联合抗 ESCC 治疗与敲低 ATF3 和 neddylation 抑制剂（例如 MLN4924）提供了合理的理论基础和分子基础。视频摘要。