《Advanced Science》：TRIM47 Regulates Energy Metabolism via Glycolytic Reprogramming to Drive Hepatocellular Carcinoma Progression and Represents an Efficient Therapeutic Target
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本研究揭示TRIM47通过K48连接泛素化降解FBP1，激活AMPK/AKT/mTOR通路促进糖酵解，驱动肝细胞癌（HCC）进展。创新性构建siTRIM47@PD纳米颗粒，在原位HCC模型中显著抑制肿瘤生长，为靶向代谢 reprogramming的HCC治疗提供新策略。
1 引言
肝细胞癌（HCC）作为原发性肝癌最常见类型，其早期无症状特性导致多数患者确诊时已处于晚期，治疗选择有限且预后较差。能量代谢异常是癌症的重要特征，其中糖酵解重编程（即瓦博格效应）使肿瘤细胞即使在有氧条件下仍优先通过糖酵解产生ATP，满足快速增殖的能量需求。泛素化作为关键翻译后修饰（PTM），通过调控蛋白稳定性参与肿瘤代谢调控。本研究通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）发现TRIM47作为糖酵解相关泛素化基因在HCC组织中显著上调，且高表达与患者不良预后相关，提示其可能通过代谢重编程驱动HCC进展。
2.1 WGCNA揭示TRIM47为HCC进展的关键糖代谢相关基因
通过对TCGA-HCC和ICGC-HCC数据集进行单样本基因集富集分析（ssGSEA）评分，结合WGCNA模块分析，发现TRIM47在多个HCC队列中稳定高表达，且其表达水平随肿瘤分期升高而逐渐增加。进一步通过机器学习算法（LASSO和随机森林）及预后分析筛选出TRIM47为影响HCC糖酵解活性和进展的核心PTM相关基因。
2.2 TRIM47促进HCC细胞增殖、迁移与侵袭
在正常肝细胞THLE2与五种肝癌细胞系（HepG2、Huh7等）中验证TRIM47在mRNA和蛋白水平均显著高表达。功能实验表明，敲低TRIM47可抑制HCCLM3细胞的增殖、迁移和侵袭能力，而过表达TRIM47则增强HepG2细胞的恶性表型。患者来源类器官（PDOs）实验进一步证实TRIM47缺失抑制类器官生长，而过表达促进其增殖。
2.3 TRIM47通过调控糖酵解促进HCC代谢重编程
基因集变异分析（GSVA）显示TRIM47敲低显著抑制糖酵解/糖异生通路。机制上，TRIM47通过调控AMPK/AKT/mTOR信号通路影响糖酵解关键转录因子c-Myc及其下游基因（GLUT1、HK2、PKM2、LDHA）。敲低TRIM47导致ATP、乳酸和活性氧（ROS）生成减少，葡萄糖摄取能力下降，细胞外酸化率（ECAR）和氧消耗率（OCR）降低，而过表达TRIM47则产生相反效应。c-Myc抑制剂（10058-F4）实验证实TRIM47对糖酵解的促进作用依赖c-Myc活性。
2.4 TRIM47通过K48连接泛素化降解FBP1
CoIP和免疫荧光（IF）实验证实TRIM47与糖异生关键酶FBP1直接相互作用，并定位于细胞质。TRIM47过表达通过蛋白酶体途径降解FBP1蛋白（不影响其mRNA水平），而蛋白酶体抑制剂MG132可逆转该效应。进一步研究发现TRIM47通过其E3泛素连接酶活性介导FBP1蛋白K48连接的多聚泛素化，定点突变实验确定K51为关键泛素化位点。缺失RING结构域的TRIM47突变体（MT）丧失对FBP1的调控能力。
2.5 FBP1介导TRIM47的促癌功能
挽救实验表明，敲低FBP1可逆转TRIM47敲低导致的糖酵解相关基因表达下降、乳酸/ATP生成减少及细胞增殖/侵袭抑制。相反，FBP1过表达可抵消TRIM47过表达引起的促癌效应。蛋白酶体抑制剂硼替佐米（Bortezomib）处理能阻断TRIM47对FBP1的降解，抑制糖酵解活性和HCC恶性表型，证实TRIM47-FBP1轴的功能依赖性。
2.6 体内实验验证TRIM47促肿瘤作用
皮下移植瘤模型显示TRIM47敲低组肿瘤体积和重量显著减小，而过表达组肿瘤生长加速，硼替佐米处理可抑制该效应。肺转移模型中TRIM47敲低显著减少转移灶数量。免疫组化（IHC）显示TRIM47高表达组FBP1蛋白水平降低，增殖标志物KI-67、PCNA及c-Myc表达升高。
2.7 siTRIM47@PD纳米颗粒的 therapeutic 潜力
构建的聚乳酸-DC-Chol纳米颗粒（siTRIM47@PD NPs）粒径约120 nm，具备pH响应释放特性。在原位HCC小鼠模型中，静脉注射siTRIM47@PD NPs可显著抑制肿瘤生长，降低组织内乳酸和ATP水平，上调FBP1蛋白表达，且未引起明显器官毒性。药代动力学显示NPs延长siRNA体内循环时间。
3 讨论
本研究首次揭示TRIM47通过泛素化降解FBP1驱动HCC糖酵解重编程的新机制，阐明其作为E3连接酶在代谢调控中的直接作用。硼替佐米和siTRIM47@PD NPs的干预效果为靶向TRIM47的HCC治疗提供临床转化潜力。
4 材料与方法
临床样本来自安徽医科大学第一附属医院，细胞实验采用标准培养及转染流程，动物实验符合伦理规范。纳米颗粒通过乳化-溶剂挥发法制备，体内外评价包括生化指标、影像学及组织学分析。统计学处理采用t检验或方差分析，p< 0.05为显著标准。
