高糖饮食促乳腺癌?揭秘RCC2乳酸化调控新机制

作为女性最常见的恶性肿瘤之一，乳腺癌的发病率持续攀升，其发病机制与饮食、代谢异常的关联一直是科研热点。近期，《Advanced Science》发表的一项重磅研究，首次揭示了高糖环境下 RCC2 乳酸化修饰驱动乳腺癌增殖的核心机制，为靶向治疗提供了全新方向。

文献标题：High Sugar Induced RCC2 Lactylation Drives Breast Cancer Tumorigenicity Through Upregulating MAD2L1

发表期刊：Advanced Science（IF 14.1）

DOI：10.1002/advs.202415530

一、研究思路：追本溯源，破解 "高糖 - 乳酸 - 肿瘤增殖" 谜题

核心科学问题

高糖饮食已被证实与肿瘤进展相关，此前研究发现高糖可上调肿瘤组织中 MAD2L1（细胞分裂关键调控因子）的表达，但其中的分子桥梁的作用机制尚不明确。乳酸作为糖酵解的终产物，在肿瘤微环境中大量积累，且近期发现的乳酸化修饰（一种新型翻译后修饰）为代谢与信号传导的关联提供了新线索。

研究逻辑链

• 验证假设：高糖是否通过乳酸积累上调 MAD2L1，进而促进乳腺癌增殖？

• 筛选关键分子：寻找介导乳酸化修饰与 MAD2L1 调控的核心蛋白（RCC2 成为关键候选）；

• 解析修饰机制：明确 RCC2 的乳酸化位点、调控其修饰的酰基转移酶；

• 探究下游通路：RCC2 乳酸化如何调控 MAD2L1 表达（SERBP1 介导的 mRNA 稳定机制）；

• 验证治疗潜力：筛选靶向 RCC2 乳酸化的小分子抑制剂，评估其抗肿瘤效果。

二、核心研究成果：四大突破，点亮乳腺癌治疗新方向

突破 1：高糖→乳酸→MAD2L1 轴是乳腺癌增殖的关键驱动

研究发现，高糖环境下乳腺癌细胞糖酵解增强，乳酸积累导致全局乳酸化水平升高（图 1B/C），且乳酸化水平与肿瘤大小显著相关（表 1）。乳酸通过上调 MAD2L1 的转录和蛋白表达，促进细胞分裂；而沉默 MAD2L1 可完全阻断乳酸诱导的肿瘤增殖（图 1H-J），证实 MAD2L1 是乳酸驱动增殖的核心下游分子。

突破 2：RCC2 是乳酸化修饰的关键底物，介导 MAD2L1 上调

通过关联分析和免疫沉淀实验，研究首次证实 RCC2 是乳酸化修饰的底物（图 2D-E）。RCC2 与 MAD2L1 表达高度正相关，过表达 RCC2 可显著上调 MAD2L1，沉默 RCC2 则逆转乳酸诱导的 MAD2L1 表达和肿瘤增殖（图 2B-C、G-I），表明 RCC2 是连接乳酸代谢与细胞分裂的关键分子。

突破 3：KAT2A 介导 RCC2 K124 位点乳酸化，促进 SERBP1 招募

通过截短突变和质谱分析，确定 RCC2 的乳酸化位点为 K124（图 3B-C），且该位点在不同物种中高度保守（图 3E）。进一步筛选发现，酰基转移酶 KAT2A 是介导 RCC2 K124 乳酸化的关键酶（图 3F-G、K）。乳酸化修饰增强了 RCC2 与 RNA 结合蛋白 SERBP1 的相互作用（图 6F-I），促进 SERBP1 向细胞核募集（图 6J）。

突破 4：SERBP1 结合并稳定 MAD2L1 mRNA，小分子抑制剂靶向 RCC2 乳酸化有效抑瘤

RIP 实验证实，SERBP1 直接结合 MAD2L1 mRNA 的 3'UTR 区域，延长其半衰期（图 5A-D）；而 RCC2 乳酸化是 SERBP1 有效结合 MAD2L1 mRNA 的前提（图 5E）。通过虚拟筛选获得的小分子抑制剂 SBDA，可特异性结合 RCC2 K124 活性口袋，抑制其乳酸化修饰，进而下调 MAD2L1 表达，在细胞、类器官模型中均展现出显著的抗乳腺癌效果（图 7E-H）。

三、总结与展望

这项研究不仅揭示了 "高糖饮食→乳酸积累→KAT2A→RCC2 K124 乳酸化→SERBP1→MAD2L1 mRNA 稳定→乳腺癌增殖" 的完整调控通路（图 7I），更提出了靶向 RCC2 乳酸化的新型治疗策略，为高糖相关乳腺癌的精准治疗提供了新靶点和候选药物。

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