lncRNA ASH1L-AS1编码微蛋白APPLE通过抑制PP1/PP2A介导的ERK1/2去磷酸化非经典激活MAPK信号促进肝癌进展

本研究针对肝细胞癌(HCC)中MAPK/ERK1/2信号异常激活但RAS-RAF-MEK突变罕见的临床难题，首次揭示lncRNA ASH1L-AS1编码的微蛋白APPLE通过结合ERK1/2和磷酸酶PP1/PP2A，抑制ERK1/2去磷酸化从而非经典持续激活MAPK通路的新机制。研究人员发现转录因子E2F1直接调控ASH1L-AS1表达，形成E2F1-ASH1L-AS1/APPLE-ERK1/2信号轴促进HCC进展，并筛选出220种针对该通路的潜在治疗组合，为HCC精准治疗提供新靶点。

　　

在肝癌治疗领域存在一个令人困惑的现象：尽管75%以上的肝细胞癌(HCC)存在MAPK/ERK1/2信号通路异常激活，但该通路经典驱动因子RAS和RAF的突变率却不足3%。这种矛盾提示HCC中可能存在未知的非经典MAPK激活机制，而揭示这一机制将为开发新型靶向疗法提供关键线索。更棘手的是，现有针对RAS-RAF-MEK经典通路的抑制剂在HCC临床治疗中效果有限，患者5年生存率仍不足20%，亟需发现新的治疗靶点和策略。

广州医科大学附属第一医院的研究人员通过整合TCGA-LIHC队列和TransLnc数据库，发现696个具有翻译潜能的lncRNA与HCC相关，其中ASH1L-AS1因其显著的疾病关联性和翻译证据脱颖而出。他们证实ASH1L-AS1编码一个90个氨基酸的微蛋白APPLE，在HCC组织中稳定表达且与不良预后显著相关。这项开创性研究揭示了APPLE通过结合磷酸化的ERK1/2(p-ERK1/2)和磷酸酶PP1/PP2A，阻断ERK1/2去磷酸化过程，从而非经典持续激活MAPK信号通路的新机制。相关成果发表在《Journal of Experimental》杂志。

研究人员采用多组学整合分析、体外功能实验（CCK-8、EdU、伤口愈合、Transwell）、体内异种移植模型、免疫共沉淀-质谱联用(Co-IP-MS)、染色质免疫沉淀(ChIP-qPCR)和药物敏感性分析等关键技术。利用TCGA-LIHC队列和5对HCC临床样本验证发现，APPLE在HCC组织中显著高表达且与肿瘤分期正相关。通过构建APPLE过表达和敲低细胞系，结合ERK1/2抑制剂SCH772984处理，系统阐明了其分子机制。

非经典MAPK激活机制的发现
RNA测序分析显示APPLE过表达导致308个差异表达基因，显著富集于MAPK信号通路。Western blot证实APPLE特异性增加ERK1/2磷酸化水平，而突变其起始密码子则无此效应。机制研究发现APPLE直接结合p-ERK1/2和磷酸酶PP1/PP2A的催化亚基PPP1CB、调节亚基PPP1R12A(MYPT1)及PP2A调节亚基PPP2R2A，形成三元复合物抑制ERK1/2去磷酸化。截断突变实验证明APPLE的21-80氨基酸区域是其发挥功能的关键结构域。

上游调控网络的解析
研究人员通过生物信息学预测和实验验证，发现转录因子E2F1直接结合ASH1L-AS1启动子区(-300至-290bp)，激活其转录。临床数据分析显示E2F1与ASH1L-AS1表达呈正相关，且均与HCC不良预后相关。E2F1敲低显著降低ASH1L-AS1和APPLE表达，而APPLE过表达可挽救E2F1敲低导致的ERK1/2磷酸化下降和肿瘤表型抑制。

临床转化价值评估
药物敏感性分析鉴定出220种对E2F1-ASH1L-AS1/APPLE-ERK1/2轴高活性HCC亚型可能有效的治疗组合。值得注意的是，ASH1L-AS1高表达与"冷肿瘤"免疫表型相关，表现为CD8⁺T细胞浸润减少和免疫抑制微环境形成，这为联合免疫治疗提供新思路。

该研究首次阐明lncRNA编码微蛋白调控蛋白磷酸酶活性的新机制，突破传统RAS-RAF-MEK经典通路认知，为理解HCC中MAPK信号异常激活提供全新视角。发现的E2F1-ASH1L-AS1/APPLE-ERK1/2轴不仅完善了MAPK调控理论体系，其独特的作用机制更为开发靶向PP1/PP2A-ERK1/2相互作用界面的新型抑制剂奠定基础。研究者提供的治疗组合预测为HCC精准分型和个体化治疗提供重要参考，尤其对RAS野生型HCC患者具有特殊临床价值。