摘要：肝细胞癌（HCC）是一种高致命性恶性肿瘤，其5年生存率在中国仅为12.5%。临床上，许多患者在确诊时无法手术切除，且HCC易发生远处转移，治疗效果较差。靶向治疗是无法手术的HCC患者的重要治疗方法。因此，寻找新的有效治疗靶点对于改善HCC患者预后至关重要。
肝细胞癌（HCC）是一种高致命性恶性肿瘤，其5年生存率在中国仅为12.5%。临床上，许多患者在确诊时无法手术切除，且HCC易发生远处转移，治疗效果较差。靶向治疗是无法手术的HCC患者的重要治疗方法。因此，寻找新的有效治疗靶点对于改善HCC患者预后至关重要。
近年来，代谢重编程在肿瘤发生发展中的作用逐渐受到关注。乳酸作为糖酵解的终产物，不仅为肿瘤细胞提供能量，还在肿瘤转移和治疗抵抗等过程发挥重要作用。此外，乳酸还可以作为底物介导发生乳酰化修饰，从而影响蛋白功能和生物过程。然而，乳酰化修饰在HCC中的进展机制仍有待进一步探究。
1月3日，南京医科大学附属泰州人民医院袁寅/王宏刚团队、安徽医科大学第一附属医院王强团队、南京医科大学附属苏州医院徐敏晖团队联合在国际权威期刊Cell Death And Differentiation（IF=13.7）在线发表了题为“ABCF1-K430-Lactylation promotes HCC malignant progression via transcriptional activation of HIF1 signaling pathway”的研究成果，揭示了非组蛋白ABCF1（ATP-binding cassette subfamily F member 1)的430位赖氨酸，可以发生乳酰化修饰，并调控HCC进展及肺转移机制，为HCC治疗提供了潜在预后生物标志物和治疗靶点。景杰生物为该研究提供了多修饰抗体套装（PTM-6680，包含乳酰化、巴豆酰化、琥珀酰化等11种修饰泛抗体）及泛素化修饰抗体。
此前，作者对3例正常肝组织，随访3年的非转移性HCC组织和转移到肺部的肿瘤组织，进行了乳酰化蛋白质组学研究。基于修饰差异分析，ABCF1与细胞呼吸和能量代谢的重要关联，及已有研究表明ABCF1在炎症、免疫和肿瘤中发挥重要作用，该研究聚焦于在HCC中显著高表达的ABCF1-K430la位点。作者通过乳酰化修饰抗体验证、点突变等方法证实其高表达与HCC预后不良、生长、转移相关。机制解析发现，ABCF1-K430la促使其入核，与KDM3A启动子结合，并激活KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴，从而影响HCC进展及转移。
01 表型观察
ABCF1-K430la在HCC中异常高表达，并促进HCC生长和转移
研究首先通过免疫组织化学（IHC）检测发现ABCF1-K430la在HCC组织中显著表达，同时高表达组相较于低表达组更易发生肺转移，且总生存期较短，预后较差。而后研究团队通过点突变模拟乳酸化修饰（K430Q）和去乳酸化修饰（K430R），在体外和体内分别验证了ABCF1-K430la可促进HCC的生长和转移。
图1 ABCF1-K430la在HCC中异常高表达，并促进HCC生长和转移
02 下游机制解析（1）
ABCF1-K430la通过HIF1A激活HIF1信号通路并促进乳酸的产生
为了确定ABCF1-K430la促进HCC生长和转移的下游机制，研究人员对对照组和K430Q的肝细胞癌细胞系(HepG2)进行了RNA-seq、KEGG通路分析，结果显著富集到HIF1信号通路。细胞实验发现抑制HIF1A（HIF1通路的关键因子）可以逆转ABCF1-K430la促癌作用，表明ABCF1-K430la通过激活HIF1信号通路发挥作用。
HIF1A是重要的缺氧因子，可诱导癌细胞中乳酸脱氢酶（LDHA）的表达，并促进乳酸的产生。研究者推测ABCF1-K430la可能通过增强HCC中HIF1A的表达来促进乳酸的产生。通过检测不同细胞系（WT、K430R、K430Q）中乳酸和乳酸脱氢酶（LDH）含量发现，ABCF1-K430la 反过来可能会增加乳酸的产生，即HCC中存在乳酸-ABCF1 K430Kla-HIF1A-乳酸的闭环回路。
图2 ABCF1-K430la通过HIF1A激活HIF1信号通路并促进乳酸的产生
03 下游机制解析（2）
ABCF1-K430la诱导ABCF1入核，并作为功能性转录因子调节KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴
IHC结果发现ABCF1-K430la在HCC组织中主要定位于细胞核。系列动力学模拟实验结果表明ABCF1-K430la通过改变蛋白质结构，促进C端的NLS信号链NLS2的暴露，从而引导ABCF1入核。
基于此，研究团队推测ABCF1-K430la可能作为转录因子发挥作用，ChIP-seq等实验结果表明ABCF1-K430la直接与KDM3A的启动子区结合。由于KDM3A是H3K9me2的经典去甲基化酶，研究进一步通过ChIP-seq等实验证实了ABCF1-K430la可以介导KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴，并调控HIF1A的水平。
图3 ABCF1-K430la通过KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴在基因转录调控中发挥作用
04 乳酰化调控酶研究
P300、HDAC1/HDAC3分别是ABCF1乳酰化的“Writer”和“Eraser”
为鉴定参与ABCF1乳酰化的酶，研究通过IP-MS鉴定到p300、HDAC1、HDAC3和ABCF1的相互作用。而后使用shRNA敲低、抑制剂处理等实验，证实了P300是ABCF1乳酰化“Writer”，HDAC1、HDAC3是ABCF1乳酰化“Eraser”。
05 药物筛选及临床验证
TubA通过靶向ABCF1-K430la有效抑制HCC的发展
为验证ABCF1-K430la作为肿瘤治疗靶点的潜力，研究团队分析了BCF1-K430la的蛋白质晶体结构，并通过小分子药物筛选及验证，锁定到微管糖苷A（HY-N2155，TubA）。而后通过系列实验证实了TubA主要靶向ABCF1的乳酰化，且可有效抑制了HCC细胞和类器官的生长。
此外，小鼠模型也证实了证实了 TubA在体内的肿瘤抑制能力。以上结果表明ABCF1-K430la 可能是HCC靶向治疗的有效靶点。且抑制ABCF1-K430la的高效小分子化合物——TubA通过靶向ABCF1-K430la有效抑制HCC的发展。
图4 微管糖苷A可特异性阻断ABCF1-K430la并抑制HCC生长和转移
综上所述，本研究明确了ABCF1-K430la的高表达与HCC进展、转移和患者预后相关，并揭示其调控HCC进展的作用机制：ABCF1的乳酰化诱导ABCF1进入细胞核，与KDM3A启动子结合以上调其表达，并激活KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴，从而调控HCC进展及转移。此外，研究证实了TubA小分子化合物通过抑制ABCF1-K430la抑制HCC进展。为HCC的治疗提供了潜在治疗靶点和策略。
图5 本研究模式图
文章所用景杰抗体产品：
景杰评述
回看本文的研究思路，从表型观察出发，明确ABCF1-K430la参与HCC进展调控；而后通过IHC、ChIP-seq等实验进行机制解析，明确了ABCF1-K430la影响ABCF1蛋白入核，并通过激活KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴影响HCC进展；进一步解析乳酰化过程的调控酶，明确了P300、HDAC1/HDAC3分别是ABCF1乳酰化的“Writer”和“Eraser”；最后筛选并临床验证了TubA小分子药物靶向ABCF1-K430la来治疗HCC肿瘤的潜力。这一整套流程环环相扣，值得我们参考借鉴。
值得一提的是，本研究是首次报道ABCF1在乳酰化后进入细胞核并作为HCC转录因子在基因转录调控中发挥作用的研究。也为未来乳酰化调控疾病进展的机制提供了新范式和研究案例。
景杰生物作为乳酰化修饰研究的领跑者，可提供“从WB预筛选，乳酰化修饰组学分析，到运用丰富的乳酰化位点特异性抗体进行功能验证，再到后续的CUT&Tag分析”等全流程服务。景杰生物PTMab抗体产品具有高特异性、高亲和力、高批间一致性等优势，其应用也多次见刊于Cell, Nature, Science等国际顶尖杂志。如果您想了解景杰生物研究产品和服务的更多信息，可咨询景杰生物销售工程师、或拨打科服热线400-100-1145。
参考文献：
Hong H, et al. 2025. ABCF1-K430-Lactylation promotes HCC malignant progression via transcriptional activation of HIF1 signaling pathway. Cell Death Differ.
来源：景杰生物