《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Lysine lactylation in glioma: from metabolic stress to epigenetic remodeling and therapeutic resistance
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胶质瘤以深刻的代谢重编程和持续的乳酸积累为特征；然而，乳酸富集的代谢应激如何转化为稳定的恶性表型，其机制仍不完全清楚。赖氨酸乳酰化（Kla），一种近期鉴定的翻译后修饰，已成为连接乳酸代谢与持久的表观遗传及蛋白质状态适应的关键枢纽。在胶质瘤中，累积证据表明Kla
胶质瘤以深刻的代谢重编程和持续的乳酸积累为特征；然而，乳酸富集的代谢应激如何转化为稳定的恶性表型，其机制仍不完全清楚。赖氨酸乳酰化（Kla），一种近期鉴定的翻译后修饰，已成为连接乳酸代谢与持久的表观遗传及蛋白质状态适应的关键枢纽。在胶质瘤中，累积证据表明Kla参与了肿瘤生物学的多个维度，包括致癌转录激活、胶质瘤干细胞样细胞（GSC）维持、免疫抑制性重塑以及治疗耐药。在机制上，组蛋白Kla重新编程了代谢应激响应的转录程序，而非组蛋白Kla则通过直接修饰参与DNA修复、信号转导和代谢适应的关键调控蛋白，执行快速、不依赖转录的反应。本综述系统总结了胶质瘤中乳酸-Kla轴的研究进展，涵盖了乳酸代谢的基础、Kla的分子调控网络，以及组蛋白和非组蛋白乳酰化独特但协调的功能。研究人员进一步讨论了Kla如何促进替莫唑胺（TMZ）耐药、放射抵抗以及放化疗适应，并概述了针对该通路的分层治疗框架。尽管进展迅速，仍需深入探究的重要领域包括乳酸-Kla生物学在亚型间的差异，以及Kla与其他翻译后修饰之间的潜在串扰。更好地理解这些问题将有助于阐明乳酸-Kla轴的生物学意义，并指导未来基于乳酰化的胶质瘤治疗策略的开发。
1 引言
胶质瘤是最常见的中枢神经系统原发性恶性肿瘤，其中胶质母细胞瘤（GBM）代表其最具侵袭性的成人形式。尽管进行了最大安全切除联合放疗和替莫唑胺（TMZ）化疗，大多数患者仍会复发，这凸显了胶质瘤细胞在持续治疗压力下显著的适应能力。这种适应的标志之一是代谢重编程，尤其是有氧糖酵解和过量的乳酸积累。乳酸传统上被视为代谢废物，但近来已被认为是多功能的代谢信使，可影响染色质调控、细胞间通讯以及肿瘤-免疫相互作用。然而，乳酸积累如何转化为稳定分子程序以强化恶性进展和治疗耐受性，目前尚不清楚。赖氨酸乳酰化（Kla）的发现为乳酸丰度与持久的表观遗传或蛋白质状态适应之间提供了关键的机制桥梁。Kla可被视为乳酸诱导应激的分子“解码器”，更精确地说，是一种代谢-表观遗传耦合机制。在染色质层面，组蛋白Kla将代谢通量与转录重塑联系起来，从而建立允许干性维持和免疫逃逸的转录状态。相反，非组蛋白Kla作为一种快速、不依赖转录的传感器，直接调节蛋白质稳定性、酶活性和信号级联反应，在放化疗应激下执行即时DNA修复和代谢重连。在胶质瘤中，这些效应对胶质瘤干细胞样细胞（GSC）维持和治疗适应尤为相关。从这个意义上说，乳酰化作为一种代谢-表观遗传耦合因子，将短暂的代谢扰动转化为持久的适应性肿瘤程序。本综述总结了当前对胶质瘤中乳酸代谢和Kla分子基础的理解，随后讨论了组蛋白和非组蛋白乳酰化的生物学功能、它们对治疗耐药的贡献，以及靶向乳酸-Kla轴的转化潜力。
2 胶质瘤中的乳酸代谢与蛋白质乳酰化的生化基础
2.1 胶质瘤中乳酸的产生、转运与积累
胶质瘤细胞表现出显著的代谢重编程。即使在有氧条件下，它们也维持高糖酵解通量和持续的乳酸产生。这一特性支持快速ATP生成和提供增殖所需合成代谢中间体，同时增强丙酮酸向乳酸的转化，导致高细胞内乳酸水平和显著细胞外乳酸积累。缺氧和坏死周围肿瘤区域异常的脉管系统和扩散屏障进一步加剧了乳酸浓度梯度。多种致癌和微环境信号共同促成了胶质瘤的乳酸富集微环境：缺氧诱导的信号（尤其是HIF-1α）和致癌转录程序上调糖酵解酶和乳酸生成途径，从而增加氧气限制和治疗应激下的乳酸输出。同时，胶质瘤细胞依赖乳酸处理系统来维持氧化还原平衡和减轻酸应激，同时利用乳酸作为代谢和信号中间体来协调适应性细胞反应。乳酸转运是胶质瘤适应的核心组成部分。单羧酸转运蛋白（MCTs），特别是MCT1和MCT4，介导跨膜乳酸转运，使其能够在肿瘤亚群之间以及肿瘤细胞与肿瘤微环境（TME）之间穿梭。因此，乳酸通量不仅作为代谢物交换的模式，而且作为细胞间通讯渠道，重塑免疫监视并强化恶性细胞状态。此外，乳酸可通过羟基羧酸受体1（HCAR1）依赖性信号传导参与转录和表型适应，证实乳酸是一种生物活性代谢物，而非简单的代谢废物。胶质瘤中的乳酸积累也不完全由葡萄糖代谢决定，因为替代碳源（如谷氨酰胺支持的回补）影响糖酵解依赖性和乳酸动态，而治疗诱导的应激进一步改变碳利用和乳酸处理。总之，胶质瘤中的乳酸水平代表了致癌信号、缺氧、营养可用性和治疗应激的综合输出，从而为下游乳酸响应性调控过程（如赖氨酸乳酰化）提供了生化基础。
2.2 蛋白质乳酰化的生化基础与调控机制
蛋白质乳酰化是一种酰化修饰，其中乳酰基共价连接到赖氨酸残基的ε-氨基上。目前，Kla已在组蛋白尾部以及广泛非组蛋白中检测到，提示其在染色质调控、蛋白质稳定性和信号转导中具有广泛的调控潜力。在胶质瘤中，由糖酵解重编程、缺氧和治疗应激产生的乳酸富集微环境进一步赋予了Kla特定的生物学相关性。自2019年首次报道组蛋白赖氨酸乳酰化以来，已提出了一个类似于其他酰基标记的调控框架，包括酶促“写入器”、“擦除器”和“读取器”。在发现研究中，基于细胞扰动实验和体外活性测定，p300/CBP被认为是组蛋白Kla的候选写入器。后续工作将写入器范围扩展至p300/CBP之外。例如，GCN5被发现在单核细胞/巨噬细胞中促进与组蛋白乳酰化相关的修复性转录程序。在癌症相关背景下，KAT8被报道为一种泛Kla写入器，可在多种非组蛋白底物上安装乳酰基标记，包括eEF1A2，从而增强翻译和结直肠癌发生。HBO1被鉴定为一种赖氨酸乳酰转移酶，催化组蛋白H3K9la并驱动Kla依赖性转录。此外，氨酰-tRNA合成酶已成为乳酰转移酶：AARS1作为乳酸传感器和乳酰转移酶，催化肿瘤细胞中广泛的蛋白质乳酰化（包括p53），而AARS2被报道为一种线粒体蛋白赖氨酸乳酰转移酶，在缺氧条件下抑制氧化磷酸化。Kla也是可逆的。一项系统性酶学筛选确定I类HDAC1-3和SIRT1-3是体外高效的去乳酰化酶，其中HDAC1/3在细胞中显示出位点特异性去乳酰化酶活性。除了这些核心去乳酰化酶外，某些特定背景揭示了酶特异性的去乳酰化关系；例如，HDAC8被提出在缺氧驱动的转移模型中作为PRMT1的去乳酰化酶。同时，新兴研究表明一些去乙酰化酶也可能催化乳酰化而非去除它；例如，HDAC6被报道催化神经元中α-微管蛋白的乳酰化，从而将乳酸可用性与微管动力学联系起来。读取器蛋白仍是Kla调控机制中最不明确的组成部分，尤其是在胶质瘤中。值得注意的是，目前报道的Kla读取器主要是在胶质瘤以外的生物系统中鉴定的。例如，Brg1被报道在早期诱导多能干细胞重编程过程中识别H3K18la。高通量乳酰化组学分析进一步强调Kla远远超出组蛋白的范围。在肝细胞癌中，一项整合性乳酰化组/蛋白质组研究鉴定了9,275个Kla位点，其中绝大多数定位到非组蛋白。在胃癌细胞中，蛋白质组学鉴定了1,014种蛋白质上的2,375个Kla位点，并提示肿瘤中升高的Kla丰度与较差预后相关。总之，这些数据集支持这样一种观点，即蛋白质乳酰化是一种广泛的修饰，在转录、RNA加工、增殖和应激适应（这些是肿瘤进展和治疗耐药的核心过程）中具有潜在功能作用。
2.2.1 酰基供体供应：从乳酸到核内乳酰辅酶A
乳酸如何转化为活化的酰基供体以参与酶促Kla修饰是一个核心生化问题，其生成途径和区室化调控仍在研究中。然而，胶质瘤相关研究已证实，在代谢应激下，核内乳酰辅酶A可以持续合成以维持组蛋白乳酰化。例如，核内GTPSCS作为乳酰辅酶A合成酶，与p300相互作用以升高H3K18乳酰化，并驱动与肿瘤生长和放射抵抗相关的促肿瘤转录输出。同时，致癌信号与乳酰化调控机制相互作用以加强乳酸到染色质的联系。例如，EGFR驱动通路通过乳酰辅酶A相关代谢和染色质修饰活性的酶促耦合来调控组蛋白乳酰化，其中ACSS2介导的核代谢与KAT2A合作安装H3K14la/H3K18la修饰，然后启动免疫逃逸转录程序，如PD-L1表达。这些发现建立了胶质瘤中乳酸可用性与染色质状态稳定化之间的机制桥梁。
2.2.2 写入器：乳酰基标记的酶促安装
细胞内Kla水平与乳酸和乳酰辅酶A的丰度相关，现有证据支持存在酶促“写入器”在特定位点安装乳酰基团。组蛋白乙酰转移酶（HATs），尤其是p300/CBP和KAT2A，被认为是候选乳酰转移酶，这表明乳酰化与其他赖氨酸酰化修饰共享相似的调控逻辑，其中修饰的沉积和转换由特定酶控制。然而，乳酰化的酶学仍有争议。许多研究表明，当局部酰基供体高度丰富时，一部分细胞内Kla也可能通过代谢物驱动的化学反应产生。此外，体外实验表明，p300/CBP的乳酰转移酶活性弱于其经典的乙酰转移酶活性，因此不能假设所有Kla变化都是由酶主导的。尽管如此，胶质瘤相关研究支持调控性写入器活性的功能性作用，因为干扰p300/CBP或KAT2A会改变全局和/或位点特异性Kla水平，并伴随恶性表型和治疗反应的变化。目前的证据表明，在胶质瘤的乳酸富集微环境中，酶促写入有助于形成功能性Kla调控网络，而酶促与非酶促途径的相对贡献可能取决于细胞区室和底物环境。
2.2.3 擦除器：去乳酰化及其对治疗反应的启示
Kla被认为是一种可逆修饰，这意味着存在酶促“擦除器”去除乳酰基团，这在胶质瘤研究中具有直接的转化意义，因为去乳酰化可以抑制与化疗耐药相关的转录程序。一个典型例子是SIRT6介导的H3K9去乳酰化，它抑制MGMT转录并逆转替莫唑胺耐药。这在动态Kla变化与替莫唑胺反应的经典决定因素之间建立了清晰的机制关联，也使去乳酰化成为潜在的治疗靶点。
2.2.4 读取器与乳酰化信号的下游解读
原则上，Kla标记可能通过选择性识别乳酰化赖氨酸残基并将这些修饰与转录或信号输出偶联的蛋白质发挥下游效应。然而，读取器蛋白仍然是Kla调控机制中最不确立的组成部分，特别是在胶质瘤中。重要的是，尚未通过结合生化识别和功能分析在胶质瘤中直接验证任何Kla读取器。目前关于Kla读取器的证据主要来自非胶质瘤系统。Brg1被报道与H3K18la相互作用，并在早期诱导多能干细胞重编程期间参与乳酰化依赖性转录。最近，通过在非胶质瘤肿瘤背景下的蛋白质组学、生物化学、结构和功能分析，DPF2被鉴定为H3K14la效应器。这些研究确立了组蛋白Kla可以被专用效应蛋白解读的原则，但它们与胶质瘤的相关性仍未经过检验。相比之下，YEATS结构域和BET家族蛋白更适合被视为其他酰基赖氨酸修饰的已知读取器或推定的Kla相互作用因子，因为直接证明选择性Kla识别的证据仍然不足。因此，在胶质瘤中生理学相关的Kla读取器的身份仍是一个重要的未解决问题。确定Brg1、DPF2或其他染色质相关蛋白是否直接在胶质瘤细胞中识别Kla，需要生化结合测定、结构引导的诱变、染色质占据分析和胶质瘤特异性模型中的功能拯救实验。确立这样的读取器将填补Kla沉积与下游转录反应之间的重要机制空白。
2.3 乳酰化研究的方法学考量
严格的检测和因果验证是分析胶质瘤中乳酸-Kla轴的前提，研究需要考虑多种技术和概念的局限性。首先，基于抗体的检测容易出现偏差：商业抗体的表位特异性各异，与其他赖氨酸酰化修饰的交叉反应是常见问题，并且检测信号受组织固定和样品处理等分析前变量的影响。在没有正交验证的情况下，结果只能解释为半定量。其次，质谱（MS）具有更高的检测特异性，可以实现修饰位点定位，但该技术要求遵循严格的分析标准、足够的检测深度和独立验证，因为Kla等翻译后修饰在生物样本中的化学计量通常较低。第三，乳酸丰度并不等同于功能性Kla水平。严谨的因果推断需要通过干扰乳酸产生/转运、通过实验调制候选写入器/擦除器，以及使用位点特异性诱变和拯救实验验证修饰位点的功能，以区分功能性Kla事件与仅仅是相关的代谢特征。
3 乳酰化在胶质瘤进展中的作用
3.1 组蛋白赖氨酸乳酰化将乳酸应激与胶质瘤转录程序偶联
组蛋白Kla是蛋白质乳酰化最早被鉴定且最具代表性的形式，是将胶质瘤中代谢状态与转录控制联系起来的重要表观遗传调控层级。在胶质瘤高糖酵解和高乳酸微环境中，该修饰能将代谢应激转化为稳定的转录程序并促进肿瘤恶性进展。与组蛋白乙酰化类似，组蛋白Kla高度富集在转录活跃的染色质区域，并可调控肿瘤相关的稳定转录输出。现有研究证实，组蛋白乳酰化通过位点特异性转录激活促癌程序来促进胶质瘤进展。临床前研究和临床相关性证据显示，它在维持胶质瘤干细胞样表型和重塑免疫抑制微环境中发挥关键作用。NF-κB信号增强GSC中的糖酵解和组蛋白乳酰化，并增加长链非编码RNA LINC01127的表达。LINC01127随后顺式调控MAP4K4并强化JNK/NF-κB信号，从而促进GSC自我更新和肿瘤进展。另一个胶质瘤特异性机制涉及组蛋白H4K8乳酰化，它转录上调NUPR1并促进自噬体-溶酶体融合和保护性自噬流。该H4K8la-NUPR1轴与增强的胶质母细胞瘤增殖、侵袭和肿瘤生长相关，提示NUPR1抑制可能是一个潜在脆弱点。Kla的生物学意义也可能在分子定义的胶质瘤亚型间有所不同。迄今为止，大多数机制研究集中在成人IDH野生型GBM，其特征通常是显著的糖酵解活性和乳酸富集微环境。相比之下，IDH突变型胶质瘤通常表现出低于IDH野生型肿瘤的乳酸水平，并积累癌代谢物2-羟基戊二酸，从而建立起独特的代谢和表观遗传状态。因此，在IDH野生型GBM中获得的结果不应直接外推到IDH突变型疾病，后者中Kla的直接功能研究仍然很少。在H3K27M突变的弥漫中线胶质瘤中也出现了不同的乳酰化相关程序。在此背景下，乳酸依赖的NME1 K49乳酰化增强了核苷二磷酸激酶活性和核苷酸生物合成，从而支持肿瘤增殖。这些观察结果表明，Kla可能涉及亚型特异性底物和生物学输出，而不是代表胶质瘤中的统一代谢反应。因此，需要对IDH野生型、IDH突变型和H3K27改变的胶质瘤中Kla丰度、底物库和功能依赖性进行系统比较。重要的是，组蛋白Kla也在治疗应激下被动态重塑，其在TMZ适应中的代表性作用将在第4节讨论。
3.2 非组蛋白Kla在蛋白质稳定性、信号传导和代谢适应中的作用
尽管组蛋白乳酰化是转录调控的重要层级，但胶质瘤中的乳酰化并不局限于染色质。越来越多的证据表明，非组蛋白Kla作为一种更快速、更直接的翻译后机制，通过该机制乳酸富集的代谢应激被转化为蛋白质状态适应。与组蛋白乳酰化相比，非组蛋白乳酰化能更直接影响酶活性、蛋白质稳定性、亚细胞定位和大分子相互作用。在胶质瘤中，它参与代谢重编程、DNA损伤修复、RNA加工、蛋白质稳态等过程，对于暴露于营养和氧气波动或治疗应激的肿瘤细胞的快速细胞应激反应至关重要。几个代表性底物说明了非组蛋白Kla在胶质瘤中的功能多样性。X射线修复交叉互补蛋白1（XRCC1）K247乳酰化增强DNA修复能力并促进治疗耐药，而Ku70 K317乳酰化将TAM来源的乳酸与cGAS-STING信号抑制和免疫逃逸联系起来。在代谢调控中，PTBP1乳酰化增强其RNA结合活性并稳定PFKFB4 mRNA，从而强化GSC中的糖酵解通量和代谢可塑性。在H3K27M突变的弥漫中线胶质瘤中，NME1 K49乳酰化增强核苷二磷酸激酶活性和核苷酸生物合成，从而支持肿瘤增殖并提供潜在的代谢成像靶点。此外，组蛋白H3K18乳酰化上调USP4表达，之后USP4去泛素化并稳定ANXA2，将组蛋白乳酰化与泛素依赖性蛋白质稳态和放射抵抗联系起来。另一个将非组蛋白乳酰化与代谢可塑性联系起来的例子是c-Myc。在胶质母细胞瘤细胞中，右美托咪定被报道通过减少c-Myc乳酰化和不稳定化c-Myc来抑制迁移、侵袭和糖酵解，进一步支持了非组蛋白Kla可以直接调节致癌代谢调控因子的观点。从概念上讲，非组蛋白Kla因此可以被理解为代谢与蛋白质功能之间不依赖转录的界面，通过实现信号和蛋白质活性更快速的转变来补充基于组蛋白的调控。
3.3 组蛋白与非组蛋白Kla的协同互作
组蛋白和非组蛋白乳酰化相互协调，但具有不同机制的乳酸响应性调控层级：前者主要重塑转录程序，而后者直接调控蛋白质稳定性、信号通路活性、代谢酶功能和大分子相互作用。两者共同将胶质瘤的高乳酸代谢应激转化为稳定的肿瘤恶性表型。这种功能分工为胶质瘤细胞结合缓慢的转录重塑与快速的翻译后修饰应激反应提供了一个合理的框架。Kla也在更广泛的翻译后修饰网络中运作，而非孤立地发挥作用。一个胶质瘤特异性例子由H3K18la-USP4-ANXA2通路提供。H3K18乳酰化增强GSC中USP4的表达，之后USP4从ANXA2上去除泛素链并稳定该蛋白。同时，ANXA2的其他修饰（包括乙酰化和磷酸化）可影响其相互作用状态和下游信号传导。该机制说明了一个组蛋白乳酰化信号如何通过泛素化、乙酰化和磷酸化依赖性蛋白质调控被传播以强化GSC维持和放射抵抗。尽管如此，在胶质瘤中，这类机制解析的例子仍然少见。Kla与其他赖氨酸酰化之间的串扰可能源于对相同赖氨酸残基的竞争、共享酰基转移酶或脱酰基酶的使用，或间接转录调控。未来的研究应通过结合位点特异性质谱、组合诱变和修饰化学计量的定量分析，来区分直接位点竞争与通路水平的关联。
4 乳酰化与胶质瘤治疗耐药
4.1 治疗诱导的乳酸应激与Kla重塑
在治疗压力下，乳酰化并非简单地均匀增加；相反，放疗和替莫唑胺以背景、位点和区室依赖的方式重塑Kla。治疗相关的乳酸积累不应被解释为功能上等同于乳酰化。相反，治疗应激可能通过直接改变乳酸/乳酰辅酶A可用性，或间接激活重塑酰基供体供应、酶定位或染色质可及性的信号通路来影响Kla。放疗可通过缺氧相关信号和应激诱导的代谢重塑增加乳酸产生，这在富含胶质瘤干细胞样细胞的坏死周围生态位中尤为明显。在耐药细胞模型和回顾性临床标本中也观察到治疗相关的Kla重塑。个别研究报告了H3K9la/H3K18la水平以及SIRT6等调控因子的改变。然而，这些临床观察在很大程度上仍是相关性的，需要在更大规模的前瞻性注释队列中进行验证。
4.2 乳酰化在替莫唑胺耐药中的作用
新兴证据表明，乳酰化为TMZ耐药的既定决定因素（包括MGMT活性和错配修复完整性）增加了额外的调控层级。乳酰化并非通过单一的线性机制起作用，而是将长期的烷化应激与染色质重塑、DNA损伤适应性改变和微环境介导的生存程序联系起来，从而促进肿瘤细胞从短期药物耐受向稳定TMZ耐药状态的转变。其中特征最明确的例子是H3K9la-LUC7L2-MLH1轴，它将组蛋白乳酰化与受损的错配修复联系起来。在长期TMZ暴露下，增加的H3K9la促进LUC7L2转录，导致MLH1内含子保留和MMR活性降低。该通路得到了基于机制的细胞实验、体内GBM模型以及患者标本回顾性分析的支持。用司替戊醇药理学抑制乳酸产生在临床前模型中增强了TMZ敏感性。然而，目前缺乏对该治疗策略的前瞻性临床验证。另一条互补的证据指向TMZ适应过程中组蛋白乳酰化的位点特异性重塑。在已建立的TMZ耐药GBM细胞模型中，H3K18la随糖酵解活性增强而增加。药理学激活PPARα可降低细胞内乳酸可用性和H3K18la，从而在临床前实验中改善TMZ敏感性。这些发现提供了机制和临床前支持，但目前缺乏临床验证。SIRT6-H3K9la-MGMT轴提供了乳酰化依赖性TMZ适应的另一个例子。该机制得到了TMZ耐药GBM细胞模型和体内治疗实验以及核内SIRT6表达降低与不良结局之间临床关联的支持。药理学激活SIRT6在临床前模型中增强了TMZ反应。然而，目前尚无前瞻性临床证据证明SIRT6导向的调控在GBM中的治疗获益，且脑暴露、安全性和生物标志物选择仍未解决。在胶质母细胞瘤中，巨噬细胞来源的乳酸通过MCT4-MCT1轴转运至GSC，诱导其Ku70 K317乳酰化。该调控程序增强肿瘤细胞对治疗诱导DNA损伤的耐受性，抑制固有免疫识别，促进替莫唑胺耐受，并强化免疫抑制微环境，降低治疗效果。TAM-MCT4/MCT1-Ku70 K317la通路得到了机制性GSC/TAM实验和临床前体内模型的支持。在这些背景下，破坏乳酸转运或Ku70 K317乳酰化增强了先天免疫信号并改善了对抗免疫检查点阻断的反应。尽管如此，其在GBM患者中的预测价值和治疗疗效仍未经过前瞻性检验。
4.3 乳酰化在放射抵抗与放化疗适应中的作用
乳酰化也通过多种机制和不同途径参与胶质瘤的放射抵抗和联合治疗耐受。其作用机制包括：直接对DNA修复因子进行非组蛋白乳酰化修饰，维持用于治疗耐受的干细胞样程序，以及通过区室化代谢-表观遗传耦合维持治疗应激下的乳酰化水平。其中特征较明确的机制之一是XRCC1 K247乳酰化，它增强碱基切除修复并促进对辐射诱导DNA损伤的抵抗。该机制得到了GSC和体内GBM模型研究的支持。回顾性临床观察进一步将升高的乳酰化相关特征与放化疗后的不良反应相关联。用D34-919药理学破坏上游ALDH1A3-PKM2轴在临床前模型中增强了放射敏感性。然而，尚未进行前瞻性生物标志物指导的该策略验证。组蛋白依赖性调控程序也可通过维持治疗耐受的干细胞样状态参与放射抵抗。近期研究表明，H3K18乳酰化依赖的USP4上调可以通过去泛素化稳定ANXA2，增强肿瘤细胞的干细胞样特征，从而促进放射抵抗。肿瘤细胞还可以通过核内酰基供体供应的调控产生适应性变化：核内GTPSCS可作为乳酰辅酶A合成酶，与p300协同增强H3K18乳酰化并激活GDF15和其他促癌转录程序。此外，辐射相关的乳酰化变化也与肿瘤免疫逃逸相互作用：肿瘤相关巨噬细胞-GSC的乳酸穿梭可增强Ku70乳酰化，抑制cGAS-STING-I型干扰素轴，削弱固有免疫识别，并降低放疗联合免疫检查点抑制剂的治疗效果。总体而言，目前将Kla与胶质瘤治疗耐药联系起来的证据主要是临床前的。几条通路已使用基于细胞的系统、患者来源的GSC和颅内或免疫功能正常的动物模型进行了验证，而选定的研究纳入了回顾性患者标本。然而，目前缺乏前瞻性临床验证。此外，对于大多数Kla依赖性耐药机制，在胶质瘤类器官和治疗反应PDX模型中的稳健确认仍然有限。因此，未来的研究应在Kla依赖性耐药通路被认为临床可行之前，优先使用临床代表性的类器官和PDX系统、纵向采样以及生物标志物分层的预期队列。
5 转化意义、生物标志物与未来方向
5.1 沿乳酸-Kla轴的可靶向节点与治疗策略
乳酸-Kla轴整合了胶质瘤中的代谢重编程、染色质调控、DNA损伤适应和肿瘤-免疫相互作用，从而提供了几个潜在的治疗干预层级。然而，乳酸-Kla轴不应被视为单一药物靶点。相反，其潜在的可操作节点可大致分为三个干预层级。第一个旨在限制乳酸产生或细胞间转运。第二个靶向乳酰基供体供应或负责Kla沉积和移除的酶。第三个侧重于参与肿瘤干性、DNA修复、免疫逃逸和致癌信号传导的下游Kla依赖性效应器。在实际应用中，这些干预策略的治疗价值因患者而异，需要与生物标志物和标准治疗联合使用，而非单独应用。在第一个层级，最直接的策略是减少乳酸产生或阻断乳酸转运：在胶质母细胞瘤的临床前模型中，抑制LDH/LDHA可降低乳酸水平并削弱乳酸相关转录程序；阻断MCT依赖性乳酸转运可破坏从巨噬细胞到GSC的乳酸穿梭，恢复cGAS-STING通路活性并增强抗肿瘤免疫效果。然而，靶向乳酸产生或转运具有重要的局限性。LDH和MCT家族成员在正常组织中（包括大脑、肌肉和免疫系统）具有广泛的生理功能，引发了对全身代谢毒性和潜在狭窄治疗窗的担忧。此外，单一乳酸产生或转运通路的阻断可能被代谢可塑性和替代碳利用部分补偿。因此，进一步的疗法开发将需要肿瘤选择性递送、药效学监测和充分的中枢神经系统暴露。第二个层级聚焦于直接维持组蛋白乳酰化的生化调控系统。在胶质母细胞瘤中，核内乳酰辅酶A的可用性与ACSS2和GTPSCS有关。这两个分子可与乙酰转移酶相关系统协同，维持组蛋白乳酰化并激活促癌转录程序。相反，去乳酰化通路可作为内源性耐药抑制机制，例如SIRT6介导的H3K9去乳酰化可抑制MGMT转录并拮抗替莫唑胺耐药。靶向Kla调控机制面临额外挑战，因为大多数候选酶是多效性的而非Kla特异性的。p300/CBP和KAT2A调节多种赖氨酸酰化状态和广泛的转录程序，而ACSS2和GTPSCS参与超越乳酰辅酶A生成的代谢过程。同样，对去乙酰化酶的药理调节可能影响众多非Kla底物。因此，这些药物产生的表型不能自动归因于Kla的变化。需要底物、区室或位点选择性调节剂，连同特异性Kla靶点接合的药效学证据，以提高治疗特异性。第三个层级靶向由乳酰化依赖性程序维持的下游效应分子，包括参与致癌信号、肿瘤干性维持、RNA加工、DNA损伤修复和免疫逃逸的关键节点。下游Kla依赖性效应器可能提供更大的机制特异性，但该策略受到肿瘤内异质性、通路冗余以及许多当前已鉴定底物的有限成药性的制约。此外，在外周或皮下肿瘤模型中的活性并不能确保在浸润性胶质瘤区域有足够的药物暴露，因为在GBM的相当大部分区域存在完整或部分完整的血脑屏障。在优先考虑用于转化开发的下游Kla效应器时，必须考虑这些局限性。从转化研究的角度来看，这三个干预层级相互补充，可以与现有治疗方案整合：在替莫唑胺化疗中，乳酰化靶向策略的核心是在长期烷化应激下阻断染色质重塑和DNA修复适应性改变；在放疗和同步放化疗中，也可靶向乳酰化依赖的DNA修复增强和治疗耐受的干细胞样细胞；在免疫治疗中，关键是打破乳酸驱动的免疫抑制微环境，特别是靶向乳酸转运和乳酰化依赖性免疫逃逸通路。重要的是，尚无专门针对Kla轴的治疗策略在胶质瘤中经历过前瞻性临床验证。因此，上述所有Kla导向的治疗方法目前均应视为临床前或假说生成性的，而非临床上已确定的治疗选择。
5.2 生物标志物与转化约束
乳酸-Kla轴在胶质瘤中提供了潜在的转化机会，但其临床开发面临着中枢神经系统肿瘤特有的几个挑战。许多候选药物可能存在全身毒性或血脑屏障穿透不足。此外，显著的空间和细胞异质性限制了批量组织测量的可解释性。缺乏标准化和前瞻性验证的生物标志物进一步使患者选择和治疗监测复杂化。目前，最成熟的研究是关于乳酰化相关遗传特征的预后生物标志物。基于癌症基因组图谱（TCGA）、中国胶质瘤基因组图谱（CGGA）以及单细胞和空间转录组数据的回顾性分析表明，该基因特征能稳定地将患者划分为具有不同生物学和临床特征的风险组，但这些结果仍是回顾性预后关联分析，尚未成为标准化的临床生物标志物。针对乳酰化靶向治疗的预测性生物标志物研究尚不成熟。XRCC1 K247la、Ku70 K317la等位点特异性非组蛋白乳酰化标记可反映DNA修复适应和免疫逃逸相关功能程序的激活状态，它们是潜在的机制性候选标记，但大多数相关数据来自小样本回顾性队列或临床前研究。乳酰化调控因子（如ACSS2、GTPSCS、p300/CBP和SIRT6）的表达状态可以识别高度依赖于特定乳酰化调控节点的肿瘤，但两者之间的关联仍处于初步研究阶段。代谢成像技术，如氢质子磁共振波谱和超极化碳-13-丙酮酸磁共振波谱，可以捕获与乳酸相关的空间和动态变化，并补充组织生物标志物的检测，但成像乳酸信号与特定乳酰化程序之间的关联尚不清楚。总之，当前转化研究的核心挑战不是寻找更多的候选标记，而是构建一个临床适用的框架，以可重复的方式将乳酰化生物学、药物暴露和治疗反应关联起来。该领域的进展需要标准化的检测方法、前瞻性设计的生物标志物研究，以及在具有临床注释的胶质瘤队列中整合分子、空间和代谢检测结果。总而言之，乳酸-Kla轴的转化潜力超越了单个分子靶点的抑制。其临床应用可能需要协调干预乳酸产生和转运、Kla调控机制以及下游乳酰化依赖性效应器这几个层级。这些策略可能与标准的放化疗或免疫治疗相结合，并由分子生物标志物指导，而开发可穿透脑部的药物仍是一个主要先决条件。
5.3 未来方向
尽管胶质瘤乳酰化研究进展迅速，但该领域仍处于起步阶段，许多问题限制了机制阐释和临床转化。未来的研究应超越对乳酰化相关事件的描述性编目，专注于建立严谨的因果调控框架，并阐明乳酸源的应激如何转化为稳定的肿瘤恶性程序。目前，主要的研究空白在于胶质瘤特异性乳酰化识别蛋白和下游效应分子尚未阐明。当前的机制证据严重偏向于成人IDH野生型GBM，而IDH突变型胶质瘤和儿童H3K27改变的弥漫中线胶质瘤中的乳酸-Kla景观仍未得到充分表征。未来的研究应确定代谢状态、癌代谢物积累、发育背景和细胞谱系的差异是否会产生亚型特异性的Kla底物和功能依赖性。同时，应将Kla作为更广泛PTM网络的一部分而非孤立的修饰进行研究。定义乳酰化是否在特定底物上与乙酰化、泛素化、磷酸化和其他修饰直接竞争或协作，对于理解Kla在胶质瘤中的背景依赖性后果至关重要。在转化研究层面，乳酰化靶向治疗仍面临诸多局限：缺乏标准化和前瞻性验证的生物标志物；缺乏能够穿过血脑屏障的小分子药物；乳酰化在治疗驱动的肿瘤克隆进化和持续治疗耐受状态中的作用仍不清楚。总体而言，胶质瘤乳酰化研究的未来发展取决于机制研究的准确性、肿瘤亚型特异性的生物学研究、生物标志物的标准化以及能够穿过血脑屏障的治疗药物的研发。当前的核心挑战不再是乳酰化是否与胶质瘤相关，而是要阐明乳酸-乳酰化信号轴发挥作用的时机和场景，以及哪些患者具有治疗可操作性。
