JBC | 吕壮伟/杨安钢团队揭示AID-MYST1乳酰化轴维持肝癌糖酵解通量

肝细胞癌（HCC）是全球常见的恶性肿瘤之一，代谢重编程尤其是“Warburg效应”是其重要特征。肿瘤细胞即使在有氧条件下也偏好糖酵解，但持续旺盛的糖酵解通量究竟如何被维持，仍不清楚。活化诱导胞苷脱氨酶（AID）传统上被认为参与抗体多样性和亲和成熟，近年来越来越多证据提示其在肿瘤中具有非经典功能，但它是否直接调控肿瘤代谢，尚待回答。

近日，河南医药大学与空军军医大学吕壮伟/杨安钢团队合作在Journal of Biological Chemistry发表题为Activation-induced cytidine deaminase sustains glycolytic flux through MYST1 acetyltransferase-dependentlactylationin hepatocellular carcinoma的研究论文。该研究发现，AID在HCC中显著高表达，并通过其95–198 aa结构域招募乙酰转移酶MYST1（KAT8），形成AID-MYST1复合物。该复合物以Lac-CoA为底物，对关键糖酵解蛋白GLUT1的K6位点以及PGK1的K6/K17位点进行位点特异性非组蛋白乳酰化，增强GLUT1和PGK1的酶活性，从而加速糖酵解通量。

研究团队首先通过TCGA数据库和HCC临床样本IHC分析发现，AID在癌组织中高表达，癌旁组织几乎不表达，且高AID表达与患者总生存期缩短相关。在HCC-LM3和MHCC-97L细胞中，敲低AID可抑制细胞增殖、降低ROS生成并促进凋亡，而过表达AID则相反。转录组测序和GSEA分析显示，AID缺失后HIF-1信号通路显著下调，其中SLC2A1（GLUT1）、PGK1和LDHA等糖酵解相关因子受到影响。AID缺失降低细胞内L-乳酸含量，过表达AID则升高乳酸含量，提示AID是HCC糖酵解代谢的重要调控因子。

在机制上，分子动力学模拟预测AID与乙酰转移酶亲和力较高，其中MYST1对AID-Lac-CoA的利用评分最高。Co-IP和共聚焦实验证实AID与MYST1形成复合物。泛乳酰化抗体检测显示，AID过表达增加、AID缺失减少整体Pan-Kla信号，且变化主要发生在25 kDa以上的非组蛋白区域，组蛋白乳酰化水平无明显改变。截短体实验进一步锁定AID的95–198 aa结构域负责与MYST1互作并调控非组蛋白乳酰化。使用MYST1抑制剂MG149后，AID过表达诱导的Pan-Kla升高、GLUT1/PGK1乳酰化及促增殖效应均被逆转。

随后，研究团队通过分子对接预测GLUT1和PGK1可与Lac-CoA结合，并通过Co-IP证实二者与AID/MYST1复合物存在相互作用。过表达GLUT1或PGK1可提高AID过表达HCC细胞中的乳酸含量，增加非组蛋白乳酰化，并上调CXCR5、BCL2等促癌因子。通过数据库预测和点突变验证，研究确定GLUT1 K6以及PGK1 K6/K17是AID/MYST1介导乳酰化的关键位点；将这些位点突变为K6R、K6R/K17R后，Pan-Kla相关信号下降，AID、MYST1、CXCR5和BCL2水平降低。由此，该研究建立了一个自我强化的正反馈环路：糖酵解增强导致乳酸和Lac-CoA积累，Lac-CoA又为AID/MYST1提供底物，进一步乳酰化GLUT1和PGK1，持续放大糖酵解，并驱动CXCR5、BCL2、c-MYC等 oncogenic 因子表达，重塑肿瘤微环境。

在治疗转化方面，研究团队使用AID抑制剂4-Deoxyuridine和糖酵解抑制剂2-DG联合处理HCC细胞，发现联合治疗显著降低CXCR5、BCL2和AID表达，抑制细胞迁移和克隆形成，并诱导最高比例的细胞凋亡。在H22荷瘤小鼠模型中，4-Deoxyuridine联合2-DG治疗组肿瘤体积和重量最小，且小鼠体重无明显变化；流式细胞术显示肿瘤内CD4⁺T细胞增加约15%、CD8⁺T细胞增加约8%、B细胞增加约30%，提示联合治疗可重塑免疫抑制微环境。免疫荧光也显示联合治疗组中AID、MYST1、GLUT1、PGK1和CXCR5表达显著降低。

该研究揭示了一条此前未被认识的AID-MYST1-乳酰化-糖酵解轴：AID不再仅是传统意义上的DNA脱氨酶，而是作为分子支架招募MYST1，通过非组蛋白乳酰化直接增强糖酵解关键酶的活性，形成正反馈回路，维持HCC的代谢可塑性和肿瘤进展。靶向该轴，尤其是AID与糖酵解联合抑制，可打破这一恶性循环，抑制肿瘤生长并改善免疫微环境。尽管目前主要基于H22同种移植模型，未来仍需GENM和DEN诱导等更接近自然病程的模型进一步验证，但该工作为肝癌代谢-表观交叉调控提供了新的理论框架，也为代谢依赖性肿瘤的治疗提供了潜在策略。

原文链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925826024634

制版人：十一

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