OXCT1通过调控PGK1琥珀酰化修饰促进三阴性乳腺癌糖酵解介导的免疫逃逸

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)免疫治疗耐药难题，揭示了3-氧酸CoA转移酶1(OXCT1)通过琥珀酰化修饰磷酸甘油酸激酶1(PGK1) K146位点增强其蛋白稳定性，进而促进有氧糖酵解和PD-L1表达的关键机制。浙江中医药大学附属第一医院团队发现组蛋白甲基转移酶KMT5A通过H4K20me1表观遗传调控OXCT1表达，为TNBC免疫治疗提供新靶点。研究成果发表于《Communications Biology》，为代谢-免疫协同干预策略奠定理论基础。

　　

三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型，因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)表达，对传统内分泌治疗和靶向治疗不敏感。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)为部分TNBC患者带来希望，但肿瘤微环境的免疫抑制特性导致多数患者响应率不足20%。近年研究发现，肿瘤细胞通过有氧糖酵解（即Warburg效应）产生大量乳酸，不仅提供增殖所需能量，更塑造了酸性免疫抑制微环境，成为免疫逃逸的重要推手。然而，这一过程的关键调控分子及其精确机制尚未阐明，极大限制了靶向代谢-免疫交叉通路的联合治疗策略开发。

浙江中医药大学附属第一医院的研究团队聚焦于琥珀酰化修饰——这一新兴的蛋白质翻译后修饰方式，发现3-氧酸CoA转移酶1(OXCT1)在TNBC组织中异常高表达，且与患者不良预后显著相关。通过构建患者来源类器官(PDOs)模型和体内外实验，研究人员首次揭示OXCT1通过催化糖酵解关键酶PGK1第146位赖氨酸(K146)的琥珀酰化修饰，阻断其泛素化降解途径，从而增强PGK1蛋白稳定性，促进糖酵解流和PD-L1表达。更有趣的是，组蛋白甲基转移酶KMT5A被证实可通过增加OXCT1启动子区H4K20单甲基化(H4K20me1)水平正向调控OXCT1转录，形成KMT5A-OXCT1-PGK1级联通路，最终驱动TNBC免疫逃逸。该研究发表于《Communications Biology》，为开发靶向代谢-免疫交叉点的联合疗法提供了全新视角。

研究采用多组学技术联用的策略：通过TCGA数据库分析186例TNBC样本建立OXCT1与预后的相关性；利用CRISPR/Cas9基因编辑构建OXCT1敲除细胞系；采用Seahorse细胞能量代谢分析仪检测糖酵解速率(ECAR)；结合免疫共沉淀(Co-IP)和质谱技术鉴定PGK1琥珀酰化位点；建立30例临床样本匹配的PDOs模型验证治疗响应性；通过染色质免疫沉淀(ChIP)揭示KMT5A对OXCT1的表观遗传调控机制。

高水平OXCT1促进TNBC生长
临床样本分析显示OXCT1在TNBC组织中表达显著高于癌旁组织，且与Ki67增殖指数呈正相关。在MD-MBA-231和BT549细胞系中，OXCT1敲除使细胞活力下降40%，克隆形成能力降低2.3倍。裸鼠移植瘤实验证实OXCT1干扰可使肿瘤体积缩小58%，重量减轻47%。

OXCT1诱导TNBC细胞有氧糖酵解
细胞外酸化率(ECAR)检测显示OXCT1敲除使基础糖酵解水平降低35%，糖酵解容量下降42%。糖酵解抑制剂2-DG可逆转OXCT1过表达引起的PD-L1上调效应，在E:T=2:1的共培养体系中，OXCT1过表达使T细胞杀伤效率降低2.1倍，而2-DG处理可恢复杀伤活性至对照水平。

OXCT1通过琥珀酰化修饰稳定PGK1蛋白
质谱分析发现OXCT1使PGK1琥珀酰化水平增加3.8倍，尤其作用于K146位点。环己酰亚胺(CHX)追踪实验显示OXCT1过表达使PGK1半衰期从4.2小时延长至8.7小时，而蛋白酶体抑制剂MG132可挽救OXCT1敲除导致的PGK1降解。K146R突变体则完全丧失对OXCT1的响应性。

KMT5A通过H4K20me1调控OXCT1表达
ChIP-qPCR揭示TNBC组织中OXCT1启动子区H4K20me1富集度较正常组织高2.9倍。KMT5A过表达可使OXCT1 mRNA水平提升3.2倍，且该效应可被OXCT1 siRNA所抵消，形成完整的KMT5A-H4K20me1-OXCT1-PGK1信号轴。

这项研究首次阐明琥珀酰化修饰在TNBC代谢-免疫调控中的核心作用，突破性地发现：① OXCT1作为新型琥珀酰转移酶，通过K146位点修饰解除PGK1的泛素化降解；② KMT5A介导的表观遗传调控是OXCT1过表达的上游机制；③ PDOs模型证实靶向该通路可增强T细胞杀伤效率。这些发现为开发OXCT1小分子抑制剂、KMT5A拮抗剂与免疫治疗的联合方案提供了理论依据，尤其对PD-L1阴性TNBC患者的治疗具有重要转化价值。研究创新性地将代谢重编程、表观遗传调控和免疫逃逸三大热点领域有机结合，为肿瘤微环境调控提供了新的干预靶点。