截短型LKB1通过非酶促作用模拟Smac增强Fas诱导的细胞凋亡：肿瘤抑制新机制

本研究揭示了肝激酶B1(LKB1)在Fas/CD95介导的细胞凋亡中的非经典功能。研究人员发现，在BID敲除的HeLa细胞中，线粒体外膜通透性(MOMP)缺陷导致Smac释放受阻时，caspase-8切割产生的截短型LKB1(tLKB1)可通过模拟Smac功能拮抗XIAP，恢复凋亡通路。该发现为LKB1的肿瘤抑制机制提供了新视角，并为Peutz-Jeghers综合征(PJS)相关突变体的功能缺陷提供了分子解释。研究发表于《Cell Death Discovery》。

　　

在肿瘤生物学领域，肝激酶B1(LKB1)作为著名的肿瘤抑制因子，其经典功能是通过AMPK-mTOR通路调控能量代谢。然而，越来越多的证据表明LKB1可能具有不依赖激酶活性的肿瘤抑制机制。这项由东北大学（日本）等机构合作完成的研究，首次揭示了LKB1通过非酶促方式参与死亡受体信号通路的新机制，相关成果发表在《Cell Death Discovery》杂志。

研究团队采用CRISPR/Cas9基因编辑构建BID敲除的HeLa细胞模型，结合流式细胞术、免疫共沉淀、体外蛋白酶切实验等技术。通过构建LKB1系列突变体（包括激酶失活突变体K78M、PJS相关突变体G135R/D176N/D194N等），系统分析了tLKB1的产生机制及其与XIAP的相互作用。

LKB1非酶促促进BID KO HeLa细胞中Fas诱导的凋亡
在BID缺陷条件下，FasL刺激无法诱导线粒体外膜通透性(MOMP)，导致Smac释放受阻。令人意外的是，LKB1的重新表达恢复了caspase-3的完全活化（p19→p17）和PARP-1切割。值得注意的是，激酶失活突变体K78M同样具有促凋亡功能，证实该过程不依赖LKB1的激酶活性。

LKB1通过加速XIAP自我降解促进凋亡
免疫印迹分析显示，LKB1能促进XIAP的蛋白酶体依赖性降解（可被MG132抑制）。XIAP敲除实验证实，降低XIAP水平可模拟LKB1的促凋亡效应，且在LKB1重组细胞中这种效应被显著削弱，表明XIAP降解是LKB1促凋亡的关键步骤。

截短型LKB1导致XIAP降解
研究发现FasL刺激后，caspase-8将LKB1切割为40 kDa的截短形式(tLKB1)。通过构建D352/355/358/359E(4DE)四突变体，证实这些位点是caspase-8的关键切割位点。重要的是，tLKB1过表达足以诱导XIAP降解和细胞死亡，而4DE突变体则丧失此功能。

LKB1的IAP结合样序列(IBM-LS)是凋亡必需元件
序列分析发现LKB1激酶结构域(76-79位氨基酸)存在类似Smac的IAP结合基序(AVKI)。缺失该序列的△IBM-LS突变体虽能与caspase-8结合，但失去与XIAP相互作用的能力，导致XIAP降解受阻和凋亡抵抗。

PJS相关LKB1突变体丧失促凋亡功能
临床常见的PJS相关突变体(G135R/D176N/D194N)虽然能被caspase-8正常切割，但均无法促进XIAP降解。结构分析表明这些突变可能破坏LKB1与XIAP的相互作用界面，揭示了PJS患者肿瘤易感的潜在新机制。

该研究首次描绘了"caspase-8/tLKB1/XIAP"这条平行于经典"caspase-8/tBid/Smac/XIAP"通路的凋亡激活途径。在MOMP受阻时，tLKB1可作为Smac的分子替代物，通过IBM-LS与XIAP结合并促其降解，解除对caspase-3的抑制。这一发现不仅拓展了对LKB1肿瘤抑制功能的认知，还为理解PJS相关突变体的功能缺陷提供了结构基础。特别值得注意的是，多种PJS突变体同时丧失激酶活性和促凋亡功能，暗示LKB1的双重抑制机制在肿瘤防御中的协同作用。这些发现为开发针对死亡受体信号通路障碍的肿瘤治疗策略提供了新思路。