揭秘肝癌多药耐药机制：组蛋白乳酸化与 PTEN 的 “邪恶联盟”

肝癌化疗常受耐药困扰，FOLFOX 疗效受限。研究人员聚焦肝癌细胞对 OXA 和 5-Fu 耐药机制展开研究。发现组蛋白乳酸化通过 NEDD4 促进 PTEN 泛素化降解，形成正反馈回路，导致耐药。该成果为克服临床化疗耐药提供新靶点。

　　肝癌，这一恶性肿瘤，长期以来严重威胁着人类的生命健康。在全球范围内，肝癌是导致癌症相关死亡的主要原因之一，其中肝细胞癌（HCC）最为常见 ，是癌症致死的 “第三大杀手”。目前，肝动脉灌注化疗（HAIC）中使用的 FOLFOX（5 - 氟尿嘧啶、奥沙利铂、亚叶酸钙）方案，是治疗肝细胞癌的常用方法。然而，耐药问题却像一道难以跨越的鸿沟，极大地限制了其治疗效果，使得患者的预后情况不容乐观。因此，深入探究奥沙利铂（OXA）和 5 - 氟尿嘧啶（5-Fu）耐药的分子机制，成为改善肝细胞癌患者预后的关键所在。

温州医科大学附属第一医院的研究人员勇敢地向这一难题发起挑战。他们经过一系列深入研究，得出了令人瞩目的结论：在 OXA 和 5-Fu 耐药的肝癌细胞中，细胞内的乳酸化水平显著增加，这种变化以组蛋白乳酸化的形式发挥调控作用。其中，H3K14la 对 NEDD4 的表达起到调节作用，进而促进 PTEN 的泛素化和降解。PTEN 的减少激活了 PI3K/Akt/mTOR 信号通路，最终导致肝癌细胞产生化疗耐药性。不仅如此，PTEN 的降解还会减轻对细胞内糖酵解的抑制，使得糖酵解活性增强，形成了一个恶性循环的正反馈回路。而抑制细胞内的组蛋白乳酸化，能够有效遏制 OXA 和 5-Fu 耐药细胞的恶性进展，提高肝癌细胞对化疗的敏感性。这一研究成果意义重大，为肝癌的治疗开辟了新的方向，有望为那些在化疗中苦苦挣扎的患者带来新的希望。该研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。细胞实验方面，构建了 OXA 和 5-Fu 耐药的肝癌细胞系，用于后续各项指标检测；建立了裸鼠皮下移植瘤模型，从体内水平探究耐药机制。分子生物学技术上，采用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达水平；通过蛋白质免疫印迹（Western blot）分析蛋白表达及变化；运用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq），确定组蛋白乳酸化的调控靶点 。

研究结果具体如下：

1. OXA 耐药 HCC 细胞中组蛋白乳酸化增加：通过建立 OXA 耐药细胞系，CCK8 实验表明耐药细胞系的 IC₅₀显著升高。qRT-PCR 和 Western blot 分析发现，耐药细胞中糖酵解相关酶的 mRNA 和蛋白水平均显著上升，细胞内乳酸水平也明显增加。同时，耐药细胞中泛乳酸化（PKla）和 H3K14la 蛋白水平升高，且乳酸化修饰主要发生在细胞核内，说明糖酵解和乳酸化修饰在 OXA 耐药 HCC 细胞中较为活跃12。
2. 抑制组蛋白乳酸化抑制 OXA 耐药细胞的进展：使用 2 - 脱氧 - D - 葡萄糖（2DG）、草氨酸盐（oxamate）等降低细胞内组蛋白乳酸化水平后，发现细胞内乳酸产生减少，细胞的迁移、增殖、干性等恶性行为受到抑制，对 OXA 化疗的敏感性增强，表明组蛋白乳酸化在调节 OXA 耐药细胞的恶性行为中起着关键作用34。
3. 组蛋白乳酸化调节 OXA 耐药菌株中的泛素化：ChIP-seq 分析结合 GO 和 KEGG 分析发现，组蛋白乳酸化主要参与调节细胞内的泛素化过程，且与泛素 E3 连接酶 NEDD4 密切相关。进一步研究证实，NEDD4 的表达受组蛋白乳酸化的正调控56。
4. 组蛋白乳酸化通过 NEDD4 介导 OXA 耐药菌株的恶性进展：研究发现 NEDD4 在肝癌细胞的增殖、迁移和干性维持中发挥重要作用。抑制组蛋白乳酸化对肿瘤的抑制作用，可通过过表达 NEDD4 得到部分逆转，说明组蛋白乳酸化促进肿瘤进展的作用部分是通过 NEDD4 实现的78。
5. NEDD4 诱导的 PTEN 泛素化介导 HCC 细胞的 OXA 耐药：研究表明，NEDD4 参与调节 OXA 耐药细胞中 PTEN 的泛素化水平，PTEN 的减少激活了 PI3K/Akt/mTOR 通路。抑制组蛋白乳酸化可降低 PTEN 的泛素化水平，而过表达 NEDD4 则可恢复相关蛋白水平，证实了组蛋白乳酸化通过上调 NEDD4 介导的 PTEN 泛素化和降解，促进 OXA 耐药910。
6. 组蛋白乳酸化通过 NEDD4 诱导的 PTEN 泛素化介导 5-Fu 耐药：构建 5-Fu 耐药细胞系后发现，5-Fu 耐药细胞同样存在活跃的乳酸产生、升高的组蛋白乳酸化水平以及 NEDD4 与 PTEN 的相互作用增强和 PTEN 泛素化水平增加等现象，表明组蛋白乳酸化在 5-Fu 耐药中也发挥着重要作用1112。
7. 糖酵解 / H3K14la/PTEN 在 OXA 和 5-Fu 耐药的 HCC 中形成正反馈回路：在 OXA 和 5-Fu 耐药细胞中过表达 PTEN，发现细胞内乳酸水平、糖酵解相关基因和蛋白水平以及 PKla、H3K14la 和 NEDD4 水平均显著降低，说明恢复 PTEN 水平可打破这一正反馈回路1314。
8. 组蛋白乳酸化通过 NEDD4/PTEN 在体内调节 OXA 耐药：通过构建裸鼠异种移植瘤模型发现，抑制组蛋白乳酸化可减小肿瘤体积，而过表达 NEDD4 则使肿瘤体积增大。体内实验结果进一步证实了组蛋白乳酸化 / NEDD4/PTEN 轴在 OXA 耐药中的重要调节作用，且该作用与性别无关1516。

研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了 OXA 和 5-Fu 耐药的共同机制，即组蛋白乳酸化通过调节 NEDD4 介导的 PTEN 泛素化和降解，促进肝癌细胞的多药耐药。这一发现为肝癌耐药的研究提供了新的潜在靶点，为克服临床化疗耐药提供了理论依据。然而，该研究也存在一定局限性，如缺乏临床样本支持和临床试验补充，未构建 FOLFOX 耐药的 HCC 细胞系，无法完全排除乳酸代谢功能的生物学效应等。尽管如此，该研究依然为肝癌治疗领域照亮了前行的道路，激励着科研人员继续深入探索，为攻克肝癌这一顽疾不懈努力。