缺氧肿瘤微环境中癌细胞与肿瘤相关巨噬细胞的代谢–表观遗传互作：乳酸–组蛋白乳酰化反馈轴

《Antioxidants》：Metabolic–Epigenetic Crosstalk Between Cancer Cells and Tumor-Associated Macrophages: The Lactate–Histone Lactylation Feedback Axis

　　

缺氧深刻地重塑肿瘤代谢，促进糖酵解依赖以及肿瘤微环境（TME）内乳酸蓄积。乳酸曾主要被视为代谢废物，现日益被认为是信号代谢物，通过组蛋白赖氨酸乳酰化（Kla）将代谢适应与表观遗传调控联系起来。这一新兴机制在肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）中可能尤为重要，因为富乳酸条件可重塑转录程序并影响巨噬细胞–癌细胞间通讯。缺氧诱导因子（HIF）依赖的糖酵解、乳酸脱氢酶A（LDHA）活性以及单羧酸转运蛋白（MCT）介导的乳酸交换共同建立空间乳酸梯度，可能促进巨噬细胞乳酸摄取及组蛋白乳酰化（包括H3K18la）。涉及p300/CBP、AARS1/AARS2及组蛋白去乙酰化酶的新兴证据进一步表明，乳酰化是动态书写和擦除的。乳酰化相关的巨噬细胞状态可能通过汇聚于STAT3、PI3K–AKT–mTOR、NF-κB及HIF信号的细胞因子和生长因子网络，促进免疫抑制、血管生成、细胞外基质重塑及肿瘤可塑性。这些相互作用的互惠关系支持一个代谢–表观遗传回路：癌症来源的乳酸重编程巨噬细胞染色质，而改变的TAM功能强化恶性适应和免疫逃逸。本综述批判性地审视乳酸–组蛋白乳酰化轴的分子、空间和功能组织，并讨论破坏这种双向巨噬细胞–癌细胞回路的新兴治疗机会。整合反馈模型作为可检验的假说提出：单个步骤的证据强于整个闭合回路的证据。糖酵解的氧化还原依赖性控制及抗氧化干预的潜力在讨论中明确关注机制不确定性。

引言部分指出，肿瘤微环境（TME）是复杂且持续演变的生物网络，而非仅仅是肿瘤细胞周围的物理隔室。恶性肿瘤细胞、免疫细胞群、基质成分、血管、细胞外基质及局部可用代谢物之间的相互作用共同塑造肿瘤生长和治疗反应。缺氧和葡萄糖代谢改变是实体瘤的突出特征，因其同时改变TME的生化景观和肿瘤驻留细胞的功能行为。快速细胞增殖、结构异常血管及不均匀灌注产生空间可变的氧剥夺。为在这些条件下存活，癌细胞常增加糖酵解通量并增强丙酮酸向乳酸的转化，而线粒体氧化代谢则以情境依赖方式重塑。持续的乳酸产生和外排可建立与周围正常组织显著不同的富乳酸代谢生态位。乳酸蓄积历史上通过Warburg范式被视为增强糖酵解的代谢后果，但随着乳酸被视为肿瘤生物学的积极参与者，这一概念逐步扩展。除作为可转移碳底物外，乳酸还可影响癌细胞和基质细胞的细胞氧化还原平衡、代谢通讯及细胞内信号。赖氨酸乳酰化的发现进一步转变了这一视角，揭示了细胞代谢状态与蛋白质调控之间的潜在生化联系。特别是组蛋白乳酰化提供了一种机制，通过该机制乳酸代谢变化可转化为染色质相关转录程序的改变。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是这些代谢和表观遗传过程可能汇聚的重要细胞界面。巨噬细胞具有相当大的表型可塑性，并持续根据氧可用性、营养浓度、细胞因子、细胞外代谢物和组织来源线索调整其转录和代谢程序。在肿瘤内，TAMs频繁暴露于乳酸蓄积、葡萄糖限制、细胞外酸化及波动性缺氧。这些环境压力的组合产生超越传统M1/M2分类的多样巨噬细胞状态。当代证据支持TAM表型的连续谱，其特征为重叠的炎症、组织重塑、血管生成、代谢和免疫调节程序。组蛋白乳酰化为长期暴露于富乳酸肿瘤生态位可重塑或强化选定巨噬细胞转录状态提供了可能的分子机制。这一可能性尤为重要，因为TAMs的代谢–表观遗传重编程可对整个肿瘤生态系统产生后果。功能改变的巨噬细胞产生细胞因子、趋化因子、生长因子、基质修饰酶和促血管生成介质，能够改变恶性细胞行为。这些信号可促进肿瘤细胞存活、上皮–间充质可塑性、干样特性、细胞外基质重塑、新生血管形成和免疫逃逸。来自TAMs的互惠信号还可激活增强癌细胞糖酵解代谢和缺氧适应的通路，从而维持有利于持续乳酸产生的条件。这些观察支持更广泛的模型，其中乳酸代表的不只是缺氧糖酵解的代谢终点。肿瘤来源乳酸可作为细胞间代谢信号，其信息通过邻近巨噬细胞中的组蛋白乳酰化部分转化为染色质相关变化。乳酰化相关转录重塑随后可改变巨噬细胞分泌组和信号库，产生支持恶性细胞适应性、代谢可塑性和免疫逃逸的反馈信号。这种双向通讯形成潜在的乳酸–乳酰化轴，将癌症代谢、巨噬细胞可塑性和表观遗传调控整合为自我强化的促肿瘤回路。然而，乳酸信号和组蛋白乳酰化不应在机制上视为同义。乳酸可通过MCT依赖转运和代谢利用、氧化还原稳态改变、细胞外酸化、受体相关信号及非组蛋白蛋白乳酰化，独立于组蛋白乳酰化修饰细胞行为。反之，升高的组蛋白乳酰化在某些条件下可能源于更广泛的代谢或转录变化，而非启动这些变化。因此，确定单个乳酰化标记是巨噬细胞状态转变的因果驱动因素、许可性调节因素还是代谢相关因素，仍是核心挑战。解析这些机制对于确定缺氧肿瘤中乳酸–组蛋白乳酰化轴的生物学意义和治疗可操作性至关重要。

缺氧作为富乳酸肿瘤生态位代谢起源部分阐述，缺氧的标志是实体瘤内显著的空间异质性。邻近功能血管的区域可能保持相对较高的氧和营养可用性，而灌注不良区域经历慢性或循环性缺氧。缺氧诱导因子（HIFs），特别是HIF-1，协调适应性转录程序，这些程序有助于维持能量产生同时限制氧依赖代谢需求。HIF信号上调葡萄糖转运蛋白和多种糖酵解酶，同时促进丙酮酸向乳酸转化。这种适应的后果超越癌细胞存活：它改变免疫和基质细胞遇到的细胞外代谢环境。Warburg代谢与增强糖酵解通量部分指出，Warburg表型通常以尽管氧可用仍优先产生乳酸为特征，但在肿瘤中糖酵解代谢是异质的而非均一的。致癌信号、线粒体功能、营养可用性和氧张力共同影响个体癌细胞群体偏好糖酵解、氧化磷酸化还是混合代谢状态。这种代谢多样性具有生物学重要性，因为乳酸可在细胞区室间转移。高糖酵解细胞可外排乳酸，而氧化性癌细胞或基质群体利用乳酸作为碳底物。因此，肿瘤乳酸更恰当地被视为细胞间碳经济的一部分，而非简单的代谢废物池。LDHA介导的丙酮酸向乳酸转化部分说明，乳酸脱氢酶A（LDHA）通过将丙酮酸转化为乳酸同时再生NAD+，将糖酵解碳流与细胞氧化还原平衡维持耦合。增加的LDHA活性从而在线粒体氧化受限或糖酵解需求升高的条件下维持糖酵解通量。从表观遗传角度看，LDHA活性尤其相关，因为改变乳酸丰度可改变与乳酰化相关的底物环境。因此，LDHA占据整合葡萄糖利用、氧化还原平衡、细胞外代谢物蓄积及潜在染色质调控的代谢节点。MCT介导的乳酸外排与摄取部分指出，乳酸不能被动平衡跨质膜。单羧酸转运蛋白，特别是MCT1和MCT4，调控质子偶联乳酸转运。MCT4通常与高糖酵解细胞的乳酸外排相关，而MCT1可能促进能够氧化或以其他方式响应细胞外乳酸的细胞摄取乳酸。膜转运因此代表乳酸介导通讯的关键调控检查点。细胞外乳酸只有在接收细胞具备适当转运和代谢机制时才能有效影响细胞内乳酰化。这提供了特定巨噬细胞亚群响应富乳酸生态位的潜在选择性机制。乳酸梯度、酸化与代谢共生部分阐述，肿瘤乳酸以空间梯度分布而非均匀分布。局部乳酸丰度反映产生、消耗、扩散、血管清除和转运蛋白表达之间的平衡。质子偶联乳酸外排额外促进细胞外酸化，产生代谢和物理化学复合应激。这些梯度创建代谢生态位，其中位于缺氧糖酵解肿瘤区域附近的巨噬细胞可能经历与位于功能血管附近的巨噬细胞非常不同的代谢物暴露。这种空间变异为同一肿瘤内异质性组蛋白乳酰化提供机制基础。乳酸的多源与多消费者部分指出，尽管恶性细胞构成乳酸的重要来源，TME包含众多代谢活跃群体。活化免疫细胞、成纤维细胞和内皮细胞可根据其状态产生或消耗乳酸。巨噬细胞本身可通过糖酵解产生乳酸， creating一个核心机制问题：TAM组蛋白乳酰化主要编码对肿瘤来源细胞外乳酸的暴露，还是反映巨噬细胞内在代谢活性。这些机制不必相互排斥。组蛋白乳酰化可整合细胞自主和环境代谢，可能作为代谢生态位的复合读出发挥作用。

组蛋白乳酰化：将代谢状态转化为表观遗传信息部分阐述，组蛋白赖氨酸乳酰化（Kla）提供细胞碳代谢与染色质调控之间的化学独特联系。初始实验表征鉴定组蛋白上的乳酰化赖氨酸残基，并证明糖酵解乳酸产生、组蛋白乳酰化和转录调控之间的关联。与细胞外乳酸浓度不同，组蛋白乳酰化水平受细胞内代谢物可用性、活化乳酰供体形成、酶活性及去乳酰化酶相反作用的影响。因此，增加的乳酸可用性不一定导致特定基因启动子处功能显著的乳酰化。在巨噬细胞中，组蛋白乳酰化的生物学相关性必须通过位点特异性分析、靶向分子扰动和转录拯救实验建立，而非仅从整体H3K18la丰度推断。如Figure 2所示，来源于内源性糖酵解或细胞外摄取的细胞内乳酸促进乳酰供体形成和通过动态调控书写器和擦除器机制的组蛋白乳酰化。这些修饰可影响染色质可及性和转录活性，从而促进肿瘤相关巨噬细胞的代谢–表观遗传重编程。乳酸–乳酰化轴的氧化还原调控部分指出，氧化还原过程将乳酸产生与组蛋白乳酰化潜力联系起来，而非构成氧化损伤的单独解释。LDH催化的丙酮酸还原为L-乳酸将NADH氧化为NAD+，在胞质NAD+再生受限时支持持续糖酵解。该反应可逆，其方向取决于底物浓度和细胞氧化还原条件；乳酸因此是丙酮酸–乳酸氧化还原对的一部分，而非自主抗氧化剂或通用ROS清除剂。在缺氧肿瘤细胞中，氧依赖性脯氨酰羟化酶抑制稳定HIF-1α，而线粒体ROS可以情境依赖方式影响HIF信号。HIF相关的葡萄糖转运、糖酵解酶和LDHA增加可提高乳酸可用性，可能在乳酸转运和细胞内加工后影响巨噬细胞Kla。抗氧化植物化学物，包括选定多酚和黄酮类，在实验癌症系统中已被报道可调节ROS/HIF信号和糖酵解调控因子；然而，这些化合物通过明确LDHA–乳酸机制抑制TAMs中组蛋白乳酰化的直接证据仍然有限。因此，其效应应描述为候选氧化还原–代谢干预，而非验证的TAM去乳酰化疗法。没有化合物特异性证据，不应假定类胡萝卜素共享此机制。未来研究应在匹配氧和pH条件下量化NAD+/NADH、乳酸通量、HIF-1α、位点特异性Kla和TAM表型。从细胞内乳酸到组蛋白乳酰化部分指出，一个主要未解决问题是乳酸浓度变化如何转化为位点特异性赖氨酸乳酰化。细胞内乳酸可来源于内源性糖酵解或细胞外摄取。一旦存在，乳酸必须参与化学活化途径，然后其乳酰基才能转移到赖氨酸。因此，这种关系不太可能是严格线性的。高细胞外乳酸并不自动意味着成比例高的组蛋白乳酰化。转运能力、ATP可用性、区室化、竞争代谢物、书写器活性、底物可及性和去乳酰化均可决定最终修饰状态。酶促与非酶促途径部分指出，乳酰化的生化架构似乎比几种经典组蛋白修饰建立的简单书写器–擦除器模型更复杂。证据支持酶促机制，但化学反应性乳酰供体也可能贡献选定乳酰化事件。这种区分在机制上重要，因为酶促乳酰化意味着调控特异性，而非酶促反应可能反映代谢物丰度和化学反应性。因此，未来工作必须区分受调控的位点特异性乳酰化与代谢应激引起的更广泛蛋白质乳酰化增加。p300/CBP与酰基转移酶活性部分指出，初始机制研究暗示p300是能够催化组蛋白乳酰化的酶。由于p300/CBP蛋白具有广泛酰基转移酶活性，这一观察为已建立的染色质调控与新兴乳酰化领域之间提供了可能的生化桥梁。然而，当前证据反对以p300为中心的解释。不同候选乳酰转移酶的效率、底物需求和生理贡献可能因细胞类型、蛋白质靶标和代谢状态而异。因此，p300活性不应视为所有细胞乳酰化的同义词。AARS1/AARS2重新定义乳酸感知部分指出，AARS1和AARS2作为细胞内乳酸传感器和赖氨酸乳酰转移酶的鉴定扩展了乳酰化的已知酶学景观。这些酶可识别L-乳酸并使用ATP依赖化学产生活化中间体，然后将乳酰基转移到赖氨酸残基。在机制上，这一发现重要，因为它建立了从乳酸浓度到酶传感再到蛋白质修饰的直接途径。因此，AARS1/AARS2可能作为代谢状态的分子解释器运作，而非仅仅是通用酰基转移酶。它们与TAMs中组蛋白乳酰化的相关性仍是主要研究领域。确定AARS依赖机制是否控制巨噬细胞中特定组蛋白位点，以及缺氧是否修改此活性，可从根本上完善提出的肿瘤乳酸–染色质轴。去乳酰化与可逆性部分指出，代谢响应性染色质修饰如果可动态去除则最具信息量。组蛋白去乙酰化酶，特别是选定I类HDACs，已被牵涉于去乳酰化，支持组蛋白乳酰化是动态可逆的而非被动代谢病变的观点。验证TAMs中乳酸–组蛋白乳酰化轴所需的关键机制检查点和实验方法，包括乳酸代谢、组蛋白乳酰化和相关功能反应，总结于Table 2。H3K18la作为突出调控标记部分指出，组蛋白H3赖氨酸18乳酰化（H3K18la）已成为研究最深入的乳酰化标记之一。增加的H3K18la与巨噬细胞和肿瘤背景中的转录激活相关。然而，H3K18la在当前研究中的突出地位可能部分反映实验试剂的可用性和历史关注。成熟的组蛋白乳酰化模型将需要系统表征额外位点和组蛋白修饰组合，而非假定H3K18la代表整个乳酰化反应。染色质可及性与转录部分指出，组蛋白乳酰化可通过改变组蛋白–DNA相互作用、核小体行为、调控蛋白招募或与其他激活标记合作影响基因表达。然而，专用乳酰赖氨酸"阅读器"蛋白的身份仍未充分定义。一个核心优先事项是从关联观察进展到因果机制：证明特定组蛋白残基处的乳酰化在生理相关乳酸浓度下对定义转录结果是必要和充分的。

癌细胞来源乳酸对TAMs的代谢重编程部分阐述，进入肿瘤的巨噬细胞进入与循环或健康组织显著不同的代谢环境。缺氧、低葡萄糖、高乳酸、酸性pH和富含脂质碎片同时施加约束。因此，TAM适应源于对多种环境压力的整合感知，而非对单一代谢物的暴露。乳酸可通过单羧酸转运蛋白进入巨噬细胞并影响代谢和转录通路。重要的是，乳酸介导的巨噬细胞编程不能充分简化为"M2极化"。人类肿瘤中的TAM状态实质上更具异质性，乳酸可根据组织背景和伴随细胞因子信号强化不同基因模块。组蛋白乳酰化提供了一种途径，通过该途径暂时代谢暴露可获得转录持久性。原始巨噬细胞观察将增加的乳酸和组蛋白乳酰化与稳态和修复反应相关基因的延迟激活联系起来。在癌症中，类似机制可能被重新利用以产生肿瘤支持性巨噬细胞程序。H3K18la尤其相关。癌症来源乳酸已在实验上与增加的巨噬细胞H3K18乳酰化和促肿瘤基因转录联系起来。例如，在卵巢癌模型中，乳酸相关H3K18乳酰化已与CCL18表达联系，提供肿瘤代谢可能修改巨噬细胞输出的机制途径。其他癌症模型提示乳酰化依赖代谢基因可参与巨噬细胞极化和恶性进展。而非将ARG1、IL-10、CCL18或相关分子视为通用乳酰化靶标，更具信息性的模型是情境特异性乳酰化响应转录模块。其组成可能取决于肿瘤类型、巨噬细胞个体发生、局部氧张力、细胞因子暴露和乳酸暴露前的染色质状态。这种区分重要，因为乳酰化可能不从头建立TAM身份。它可能作为代谢放大器，巩固由其他环境信号建立的转录程序（Figure 3）。跨癌症的乳酸–组蛋白乳酰化依赖巨噬细胞重编程证据呈现于Table 3。

反向信号：乳酰化重编程TAMs重塑癌细胞部分阐述，当巨噬细胞乳酰化的效应反馈到恶性细胞时，其生物学相关性被放大。TAMs分泌众多可激活STAT3、PI3K–AKT–mTOR、NF-κB和HIF相关通路的因子。这些通路调控存活、合成代谢、葡萄糖利用和应激适应。因此，乳酸条件化巨噬细胞可能作为连接肿瘤代谢和后续肿瘤行为的中介。此类TAMs产生的趋化因子和细胞因子可促进癌细胞增殖、迁移和存活。生长因子可支持血管生成，而蛋白酶和基质重塑分子促进侵袭。几种TAM来源信号还 favor上皮–间充质可塑性和干样特性。这些表型具有代谢相关性，因为侵袭性和治疗抵抗细胞状态频繁显示糖酵解、线粒体代谢和脂质途径的灵活利用（Figure 4）。反向信号因此可能产生代谢强化。如果TAM来源介质增加灌注不良区域的HIF活性、葡萄糖摄取、糖酵解酶表达或存活，巨噬细胞信号间接保留产乳酸肿瘤群体（Figure 4）。该框架区分线性乳酸途径和反馈回路。在线性模型中，肿瘤乳酸重编程巨噬细胞，过程以改变巨噬细胞功能终止。在反馈模型中，巨噬细胞重编程改变癌细胞代谢，以重新产生原始代谢信号的方式。完整闭合回路的直接实验验证仍然有限。然而，单个组件日益得到支持，使整合模型可实验检验。

乳酸–乳酰化反馈回路部分阐述，提出的回路由氧输送不足和致癌代谢信号启动。HIF稳定和糖酵解重编程增加乳酸产生和外排。乳酸在灌注不良区域蓄积并被转运到邻近巨噬细胞。细胞内乳酸可用性随后影响赖氨酸乳酰化，包括组蛋白乳酰化，改变巨噬细胞转录。乳酰化相关巨噬细胞程序产生细胞因子、趋化因子和生长促进信号，修改恶性细胞行为。暴露于这些信号的癌细胞获得增强的应激耐受、侵袭可塑性和代谢适应。如果这些反应增加糖酵解通量或改善缺氧生态位内存活，乳酸产生持续。该框架最好视为工作系统级假说，而非普遍证明的途径（Figure 5）。其主要价值在于产生可实验证伪的问题（Figure 5）。例如，阻断巨噬细胞组蛋白乳酰化应破坏肿瘤支持性信号而不一定消除细胞外乳酸。反之，恢复相关巨噬细胞来源信号应在乳酰化抑制下部分拯救肿瘤表型。此类实验将区分因果反馈与对同一缺氧环境的平行反应（Figure 5）。

组蛋白乳酰化与免疫逃逸部分阐述，乳酸–乳酰化回路还汇聚于免疫监视。TAMs可通过细胞因子产生、代谢竞争、检查点相关信号和额外免疫调节群体招募抑制细胞毒性淋巴细胞。组蛋白乳酰化可强化这种抑制状态的选定组件。肿瘤乳酸本身可通过独立于组蛋白乳酰化的机制损害免疫功能。因此，富乳酸肿瘤中的免疫抑制应在机制上区分为直接代谢效应和乳酰化依赖转录效应。一个值得注意的跨层调控例子涉及METTL3。乳酸相关H3K18乳酰化已与肿瘤浸润髓系细胞中增加的METTL3表达联系，而METTL3本身的乳酰化可能影响其RNA调控活性。这创建了一个有趣途径，其中代谢物敏感组蛋白修饰与RNA m6A调控相交以强化免疫抑制髓系功能。后果可能扩展到CD8+ T细胞功能障碍、受损抗原呈递和与调节性T细胞、树突状细胞、髓系来源抑制细胞和NK细胞的改变通讯。乳酰化因此可能不是作为单一免疫检查点，而是帮助组织更广泛的免疫抑制网络（Figure 6）。

与其他表观遗传层的交叉对话部分阐述，组蛋白乳酰化在染色质中并非孤立作用。相同的富含赖氨酸组蛋白尾部被乙酰化、甲基化和其它酰化修饰，在代谢响应标记之间创建潜在竞争和合作。乳酰化和乙酰化尤其相关，因为两者都与细胞代谢状态相关并可在重叠组蛋白底物上发生。因此，乳酸和乙酰-CoA可用性变化可影响乳酰和乙酰标记的相对占据。代谢应激额外修改α-酮戊二酸、琥珀酸和富马酸浓度，这些调节双加氧酶依赖的DNA和组蛋白去甲基化。因此，缺氧富乳酸肿瘤生态位可同时增加乳酰化 while改变甲基化动态。METTL3例子将代谢–表观遗传通讯扩展到RNA生物学。组蛋白乳酰化可调控m6A书写器的表达，而蛋白质乳酰化可直接修改调控蛋白。因此，归因于"乳酰化"的生物学输出可能 emerge于涵盖染色质、转录、RNA修饰和蛋白质活性的多层网络。非组蛋白乳酰化尤其重要。广泛AARS1/AARS2依赖蛋白质乳酰化的发现表明，乳酸可独立于染色质修饰信号蛋白和代谢酶。因此，未来研究必须确定哪些表型需要组蛋白乳酰化，哪些通过非组蛋白靶标产生（Figure 7）。

乳酸–乳酰化轴的空间异质性部分阐述，许多传统研究的主要限制是将肿瘤视为代谢均一组织。实际上，氧、葡萄糖、乳酸和pH在数十至数百微米距离上变化。因此，组蛋白乳酰化应预期显示空间异质性。一个直接可检验的预测是位于缺氧肿瘤边界的巨噬细胞将显示更高乳酸暴露和与血管周巨噬细胞不同的乳酰化谱。然而，仅邻近可能不决定响应。MCT表达、巨噬细胞来源和内在代谢状态可在同一生态位内创建异质性乳酸敏感性。空间代谢组学可映射富乳酸区域，而成像质谱和新兴乳酰组学方法可揭示修饰模式。这些数据可与空间转录组学、多重成像和单细胞测序整合以识别与富乳酸微域相关的巨噬细胞状态。最终，该领域需要空间代谢–表观遗传图谱，其中代谢物浓度、组蛋白修饰、细胞身份和转录输出在同一生物背景中测量。

治疗性打破乳酸–乳酰化回路部分阐述，反馈回路模型揭示几个候选治疗干预点。抑制过度糖酵解通量或LDHA活性可在源头减少乳酸产生。靶向MCT1/MCT4可干扰乳酸交换并潜在分离产乳酸恶性细胞与乳酸响应免疫群体。第二种治疗方法是靶向负责乳酰化的酶机制。然而，这种方法需要更大的机制分辨率。p300/CBP参与众多必需乙酰化途径，而AARS1/AARS2在蛋白质合成中执行基本功能。因此，广泛抑制可产生实质毒性。潜在更选择性策略是识别病理乳酰化特异性需要的接口或调控机制而不破坏经典酶功能。位点选择性阅读器或下游乳酰化依赖转录程序可能最终提供更大治疗特异性。巨噬细胞重编程构成额外治疗入口点。而非消除TAMs，疗法可尝试破坏乳酸响应免疫抑制状态 while保留抗菌和组织保护性巨噬细胞功能。靶向乳酸–赖氨酸乳酰化（Kla）轴的治疗策略，包括代谢和表观遗传干预，以及轴邻近肿瘤相关巨噬细胞（TAM）导向免疫疗法，总结并比较于Table 4，强调其分子靶标、作用机制、治疗潜力和转化挑战（Table 4）。

争议与未回答问题部分阐述，几个未解决的概念和机制问题当前约束该领域。第一，细胞外乳酸与组蛋白乳酰化之间的定量关系尚未定量解决。 bulk肿瘤乳酸测量不能建立单个巨噬细胞经历的细胞内乳酸浓度。第二，外源性和内源性乳酸的相对重要性在机制上仍未解决。巨噬细胞可从邻近癌细胞接收乳酸同时产生自身乳酸。需要同位素示踪来确定掺入特定组蛋白乳酰基的碳来源。第三，建立因果性仍是主要挑战。增加的H3K18la与转录激活相关而不一定是启动事件。需要组蛋白位点编辑、乳酰化抵抗突变体和位点特异性扰动来证明因果调控功能。第四，不应假定乳酰化 uniformly促肿瘤。其效应取决于细胞类型、靶蛋白、基因组位点、时机和代谢背景。相同修饰可能在一个环境中支持稳态适应而在另一个环境中支持病理免疫抑制。第五，酶学尚未全面映射。AARS1/AARS2的发现证明乳酰转移酶景观比先前认识的更广泛，但单个酶对TAMs中特定组蛋白位点的贡献需要直接研究。最后，治疗相关乳酰化状态的可逆性仍不确定。如果乳酰化在短暂乳酸暴露后贡献稳定染色质记忆，简单减少细胞外乳酸可能不足。确定代谢正常化后乳酰化和相关转录状态消失的速度将具有重大治疗意义。

未来展望：走向空间代谢–表观遗传图谱部分阐述，乳酰化研究的下一阶段必须超越 bulk关联走向空间解析因果生物学。使用标记葡萄糖或乳酸的稳定同位素示踪可确定TAM组蛋白中的乳酰基是否直接来源于肿瘤来源代谢物。将同位素示踪与细胞分选和定量质谱耦合可解析恶性和免疫区室之间的代谢物流动。CUT&Tag和仔细验证的ChIP-seq方法可映射巨噬细胞染色质上的组蛋白乳酰化，而单细胞转录组学可定义相应功能状态。空间代谢组学和转录组学随后可确定这些状态是否占据富乳酸缺氧生态位。含自体巨噬细胞的患者来源类器官可提供保留人类肿瘤异质性方面的可实验处理系统。更复杂的微流控模型可独立操纵氧和乳酸梯度，允许研究人员区分缺氧效应和乳酸本身效应。一个主要目标将是同时测量氧张力→乳酸浓度→细胞内乳酸通量→组蛋白乳酰化→染色质可及性→转录→巨噬细胞功能。在单细胞或空间分辨率建立这一链条将把乳酸–乳酰化模型从关联集合转变为定量生物机制。一个决定性问题是高度乳酰化巨噬细胞是否可在空间和代谢上追溯回产乳酸癌细胞群体，以及同一巨噬细胞随后是否改变那些癌细胞的表型。证明这种互惠关系将为肿瘤代谢–表观遗传反馈回路提供直接证据。

结论部分指出，组蛋白乳酰化的发现实质拓宽了乳酸的生物学解释。在缺氧肿瘤中，乳酸不再仅被视为糖酵解的终产物。它同时是可转移碳代谢物、TME物理化学的组成部分以及细胞代谢与染色质之间信息的潜在载体。肿瘤相关巨噬细胞在这一新兴框架中占据中心位置。其代谢可塑性允许它们感知富乳酸环境，而其表观遗传可塑性使代谢暴露能够转化为改变的转录程序。组蛋白乳酰化为代谢感知和转录调控之间提供可能的分子桥梁。关键概念进展超越乳酸引起乳酰化的命题，而在于乳酸介导的表观遗传重塑可能参与恶性和免疫细胞之间的互惠通讯。缺氧癌细胞产生乳酸；巨噬细胞通过包括组蛋白乳酰化在内的多种机制解释这一代谢环境；重编程巨噬细胞随后释放能够支持肿瘤适应、免疫逃逸和潜在持续糖酵解代谢的信号。这一提出的乳酸–组蛋白乳酰化反馈回路整合肿瘤生物学三个历史上不同的维度——代谢、表观遗传和免疫细胞通讯。然而，几个链接仍未完全建立，特别是肿瘤来源乳酸对巨噬细胞组蛋白乳酰化的定量贡献、乳酰化组蛋白的位点特异性因果功能以及乳酰化重编程巨噬细胞强化癌细胞乳酸产生的能力。总之，乳酸代谢和组蛋白乳酰化为理解癌细胞和TAMs之间情境依赖通讯提供有希望的框架。单个步骤——糖酵解乳酸产生、转运、巨噬细胞乳酰化和选定肿瘤支持性转录反应——有实验支持，但完整自我维持回路尚未在肿瘤类型间因果证明。解决这一区分需要同位素示踪、巨噬细胞特异性遗传扰动、位点解析Kla测量、氧化还原分析和空间定义肿瘤模型中的拯救实验。此类证据对于乳酸–乳酰化靶向策略作为基于机制的方法重编程肿瘤相关巨噬细胞推进至关重要。通过这一框架审视，乳酸既是代谢货币又是表观遗传信息。理解该信息如何产生、转运、解码和返回恶性细胞可能暴露肿瘤–巨噬细胞界面先前未识别的脆弱性。