《Advanced Science》：UBE2T-Driven p53 Degradation Rewires Glycolysis to Orchestrate Lactylation-Mediated CAFs Activation and ECM Deposition in Pancreatic Cancer
编辑推荐：
这篇研究性论文揭示了胰腺癌（PDAC）中UBE2T驱动的p53降解通过重编程糖酵解，促进乳酸介导的癌症相关成纤维细胞（CAFs）组蛋白H3K18乳酸化（H3K18la），进而驱动细胞外基质（ECM）沉积和免疫抑制微环境形成的全新机制。研究发现，UBE2T的小分子抑制剂PGG可以逆转这一过程，并与抗PD-1疗法产生显著的协同疗效，为改善PDAC的免疫治疗效果提供了极具前景的联合治疗策略。
引言
胰腺导管腺癌（PDAC）是预后最差的恶性肿瘤之一，其独特的肿瘤微环境（TME）以高达90%的致密纤维化基质为特征。癌症相关成纤维细胞（CAFs）是这些基质的主要来源者，它们构成了阻碍药物渗透和免疫细胞浸润的物理屏障，同时通过分泌细胞因子和重塑细胞外基质（ECM）促进免疫抑制微环境的建立。代谢重编程是PDAC的标志之一，其有氧糖酵解会产生大量乳酸。近年来，乳酸积累诱导的新型翻译后修饰——乳酸化，被发现与肿瘤恶性进展和免疫抑制密切相关。其中，组蛋白H3第18位赖氨酸乳酸化（H3K18la）已被证实可促进成纤维细胞活化和组织纤维化。然而，乳酸化在PDAC致密基质微环境中的作用尚不清楚。
2 结果
2.1 CAFs中的乳酸介导的H3K18乳酸化驱动CAF活化和PDAC基质沉积
研究首先通过自发胰腺癌模型（KC小鼠）的空间代谢组学分析发现，ECM富集区域的乳酸积累显著增强。在体外，使用外源性乳酸处理从KPC小鼠分离的CAFs，显著促进了其胶原分泌和CAF活化标志物表达。进一步研究发现，乳酸处理能显著增强CAFs的全局乳酸化水平和H3K18la蛋白水平。CUT&Tag分析显示，在乳酸处理的CAFs中，H3K18la显著富集于转录起始位点（TSS）区域，且这些区域调控的基因与ECM形成密切相关。临床PDAC样本分析进一步证实，CAFs中H3K18la水平与TME中基质沉积程度呈显著正相关。当敲低潜在乳酸化“书写器”Ep300时，乳酸对H3K18la和胶原分泌的促进作用被削弱。这些结果表明，TME中乳酸积累上调了CAFs的H3K18la水平，从而驱动了PDAC的基质沉积。
2.2 靶向乳酸代谢可减轻基质沉积并重振抗肿瘤免疫
为了探究抑制肿瘤细胞乳酸代谢对CAFs的影响，研究者用乳酸脱氢酶A（LDHA）抑制剂草氨酸预处理KPC类器官，然后与CAFs共培养。结果显示，共培养的CAFs中H3K18la和胶原分泌水平显著降低。在KPC同种异体移植小鼠模型中，草氨酸治疗减少了与ECM调节功能相关的Dpp4+CAFs亚群，并降低了其免疫抑制评分。同时，LDHA抑制导致了免疫抑制性调节性T细胞（Tregs）比例下降，而自然杀伤（NK）细胞和CD8+效应T细胞等免疫效应细胞比例上升。细胞通讯分析发现，LDHA抑制后，Dpp4+CAFs与效应CD8+T细胞之间通过CXCL16-CXCR6轴的相互作用显著增强，该轴被报道可促进CD8+T细胞在胰腺癌中的组织浸润。更重要的是，草氨酸与抗PD-1联合治疗在KPC模型中显著抑制了肿瘤进展并延长了小鼠生存期。
2.3 UBE2T驱动的p53正反馈降解促进CAF乳酸化和基质沉积
研究表明，抑癌基因p53通过调控多种代谢酶来抑制糖酵解，其在肿瘤细胞中的缺失会促进免疫抑制性TME。本研究发现，敲低类器官中的p53会增加培养基中乳酸积累，并使得共培养的CAFs中乳酸化水平和胶原分泌增加，提示肿瘤细胞中p53的降解通过促进乳酸产生，进而增强了CAFs的H3K18la和基质沉积。
研究团队前期工作已发现泛素结合酶E2T（UBE2T）可介导p53的K48连接泛素化及其降解。同时，p53是核糖体生物合成的负调控因子，核糖体生物合成受损会增强核糖体蛋白与MDM2（p53的主要E3泛素连接酶）的结合，从而抑制p53的泛素化降解。基于此，研究者提出了UBE2T可能通过反馈调节机制介导p53降解的假设。实验证实，UBE2T敲除会损害核糖体生物合成（表现为RPS6、45S和18S rRNA水平下降），并增强了核糖体蛋白L5（RPL5）与MDM2的结合。泛素化实验显示，UBE2T增强了MDM2介导的p53泛素化，而RPL5敲低则削弱了此效应。环己酰亚胺追踪实验进一步确认，UBE2T以RPL5依赖的方式促进MDM2介导的p53降解。因此，UBE2T作为一个启动因子，通过调节核糖体生物合成来促进MDM2介导的p53正反馈降解。
2.4 UBE2T-p53轴通过糖酵解重编程驱动乳酸代谢串扰和基质沉积
为了阐明UBE2T在乳酸代谢中的调控作用，研究者构建了胰腺条件性Ube2t敲除的KC小鼠（UKC）。空间代谢组学分析显示，UKC小鼠胰腺组织（包括癌区和ECM区）的中心碳代谢和乳酸积累均降低。有趣的是，仅在CAFs中敲除Ube2t并不能减少其乳酸产生和胶原分泌，但将KPC类器官更换为UBE2T缺失的UKPC类器官进行共培养时，CAFs的乳酸产生和胶原分泌则显著降低，且用草氨酸抑制类器官的LDHA可完全消除这些差异。能量代谢组学分析揭示，UBE2T同时增强了类器官和共培养CAFs的糖酵解通路。免疫印迹显示，UBE2T通过调控p53上调了肿瘤细胞中关键糖酵解酶（HK2, PFKFB3, PKM2, LDHA）的蛋白水平。进一步的共培养实验证明，UBE2T对CAFs乳酸化、胶原分泌的调控作用依赖于其对肿瘤细胞p53的降解。临床PDAC样本分析也显示，肿瘤细胞UBE2T表达与CAFs H3K18la水平及基质沉积程度呈显著正相关。这些发现表明，UBE2T-p53轴通过重编程糖酵解驱动乳酸代谢串扰，从而促进基质沉积。
2.5 UBE2T驱动的基质增生损害了PDAC的抗PD-1免疫治疗效果
在KPC和UKPC同种异体移植模型中评估UBE2T对免疫治疗的影响。结果显示，Ube2t敲除显著降低了肿瘤组织中CAFs的H3K18la水平和基质沉积，并增强了CD8+T细胞在TME中的浸润。当与抗PD-1抗体联合使用时，这种促进CD8+T细胞浸润的效果被进一步放大。联合治疗显著抑制了PDAC小鼠的肿瘤生长并延长了生存期。在Panc02细胞来源的同种异体移植模型中也得到了类似结果。这些发现确立了UBE2T是驱动PDAC基质增生并损害免疫治疗效果的关键调节因子。
2.6 通过PGG药理学靶向UBE2T可抑制乳酸代谢串扰和基质沉积
前期研究已鉴定出五没食子酰葡萄糖（PGG）是UBE2T的药理抑制剂。本研究证实，PGG处理通过抑制UBE2T，破坏了核糖体生物合成，增强了RPL5-MDM2结合，从而抑制了UBE2T驱动的p53降解正反馈环。当用PGG处理KPC类器官后，其自身及共培养CAFs的乳酸产生均下降，同时共培养CAFs的H3K18la水平和胶原分泌也降低。能量代谢组学分析显示，PGG通过抑制糖酵解，显著降低了KPC类器官和共培养CAFs中的糖酵解中间产物和乳酸水平。这表明PGG可以通过靶向UBE2T抑制糖酵解，从而减弱PDAC中乳酸介导的代谢串扰和基质沉积。
2.7 PGG与抗PD-1联合治疗在PDAC中展现出强大的治疗效果
体内安全性评估显示PGG具有良好的生物安全性。在KPC同种异体移植模型中，PGG单药即可抑制CAFs的H3K18la和基质沉积，并促进肿瘤内CD8+T细胞浸润，与抗PD-1联合时效果增强。联合治疗显著抑制了PDAC肿瘤进展，并在KPC模型和两名患者的免疫重建人源化异种移植（PDX）模型中均带来了显著的生存获益。这些结果表明，PGG作为一种有前景的免疫治疗增敏剂，与抗PD-1抗体联用具有显著的协同效应。
3 讨论
本研究揭示了UBE2T通过放大p53的正反馈降解，促进糖酵解重编程和乳酸代谢串扰，从而诱导CAFs乳酸化并推动PDAC致密基质微环境形成的新机制。从临床角度看，这项研究为PDAC提出了一种协同免疫治疗策略。UBE2T的高选择性低毒性抑制剂PGG，能够破坏肿瘤细胞与CAFs之间的乳酸代谢串扰，减轻基质增生，增强瘤内CD8+T细胞浸润，并与抗PD-1疗法产生协同作用。在临床前模型中，PGG-抗PD-1联合方案带来了显著的生存获益，突出了该策略改善PDAC免疫治疗效果的潜在临床应用价值。
4 实验部分
（此部分详细描述了研究中使用的临床标本、类器官培养、转基因小鼠构建、各类动物模型建立及统计分析方法，确保了实验的可重复性和科学性。）
