肿瘤代谢与Warburg效应 - 癌细胞在有氧条件下糖酵解异常活跃 这一现象被称为Warburg效应[2] - Warburg效应导致乳酸生成增加并促进癌症发展 但其潜在机制此前尚不清楚[3] 最新研究核心发现 - 同济大学团队于2026年1月13日在《自然化学生物学》发表研究 系统解析了乳酸直接促进并加速肿瘤进展的分子机制[3] - 研究发现乳酸通过诱导ERK蛋白乳酸化修饰 增强RAS-ERK信号通路的活性[3] - 研究确定GCN5是负责ERK乳酸化修饰的乳酰转移酶[5] - 活化的ERK可使GCN5磷酸化并激活 提高其对ERK的乳酰转移酶活性 从而形成一个乳酸化-磷酸化正反馈环路 持续放大乳酸介导的癌症进展[3][5] 具体分子机制 - ERK蛋白第231位赖氨酸的乳酸化修饰会削弱其与MEK的相互作用 从而促进ERK二聚化和激活[5] - 该研究揭示了乳酸通过ERK-GCN5乳酸化-磷酸化级联反应加速癌症进展的分子机制[7] 潜在治疗策略 - 研究团队开发了一种细胞穿透肽 能够特异性抑制ERK蛋白乳酸化修饰[5] - 该细胞穿透肽在KRAS突变型癌症模型中抑制了肿瘤生长[5] - 研究提出了破坏RAS-ERK驱动型癌症中ERK乳酸化修饰的新策略[7]

研究背景与临床意义 - 非小细胞肺癌占所有肺癌病例的85%，其中肺腺癌是最常见亚型，患者五年生存率低于26% [2] - 铁死亡作为一种受调控的细胞死亡形式，在克服传统癌症治疗手段的耐药性方面展现出显著效果 [5] 核心研究发现 - 铁死亡诱导会显著增加乳酸积累及随后的蛋白质乳酸化修饰，导致肺腺癌细胞对铁死亡产生抗性 [6] - SUMO2-K11乳酸化修饰是决定铁死亡抗性的关键因素，其水平在铁死亡诱导反应中显著升高 [6] - SUMO2-K11la会削弱SUMO2与ACSL4之间的相互作用，从而促进ACSL4降解并抑制铁死亡 [6] - 研究确认AARS1是SUMO2-K11la的乳酸化转移酶，HDAC1是其去乳酸化酶 [6] 治疗策略与应用前景 - 研究团队开发出一种能竞争性且特异性抑制SUMO2-K11la的细胞穿透肽 [6] - 该细胞穿透肽在异种移植小鼠模型中显著增强铁死亡，并使肺腺癌对化疗药物顺铂敏感 [6] - 在自发性肺癌模型中，该细胞穿透肽增强了化疗免疫治疗响应 [6] - 靶向SUMO2-K11la被提示为增强基于铁死亡的癌症治疗策略的有前景新方法 [8]