翻译后修饰琥珀酰化在恶性肿瘤发生中起着关键作用,但其对肝细胞癌(HCC)发病机制和治疗耐药性的作用机制尚不清楚。
2025年11月7日,四川大学杨家印、石毓君及吕涛共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy 在线发表题为“KAT2A-driven succinylation of SRSF11 enforces spliceosome-mediated RAD52 splicing to promote homologous recombination and radioresistance in hepatocellular carcinoma”的研究论文,该研究系统地证明了剪接因子SRSF11在HCC进展中发生了功能性的琥珀酰化。在机制上,赖氨酸乙酰转移酶2A (KAT2A)直接与SRSF11相互作用,催化其在赖氨酸419位点(K419)的琥珀酰化,从而增强体外和体内肝癌模型的DNA损伤修复能力。
结构和功能分析表明,K419琥珀酰化稳定srsf11剪接体相互作用,通过增强前mRNA结合促进RAD52外显子10的inclusion过程。这种外显子特异性剪接事件保留了同源重组(HR)修复所必需的RAD51结合域,最终促进了RAD52-RAD51二聚体的组装和HR介导的基因组稳定。在临床上,SRSF11表达升高与HCC患者HR活性升高、放射耐药和生存率降低相关。值得注意的是,KAT2A-SRSF11轴的遗传破坏使HCC细胞对辐射诱导的凋亡敏感。总之,该研究结果表明,琥珀酰化是HCC中连接选择性剪接和DNA修复保真度的一种新的调节机制,同时提出了在晚期HCC中靶向治疗该途径以克服放射耐药的建议。
肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌的主要形式,是全球癌症死亡率的第三大原因,由于频繁的晚期诊断和术后复发,其5年生存率低于20%。尽管联合免疫治疗和抗血管生成方案改善了结果,但4年总生存率仍然限制在25.2%。近年来,放射治疗策略-特别是立体定向放射治疗和钇-90放射栓塞-在晚期HCC大血管侵袭或转移患者中显示出减少复发和延长生存期的疗效。然而,内在耐药性限制了持久的临床反应,强调了描述新的耐药机制和治疗脆弱性的必要性。
基因组不稳定性是由缺陷DNA损伤反应(DDR)驱动的癌症标志,通过异常的细胞周期控制和易出错的修复使恶性进展成为可能。在DNA损伤中,双链断裂(DSBs)对基因组完整性构成最严重的威胁,涉及两种主要的修复途径:非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HR)。NHEJ是一个快速的过程,不涉及使用同源模板进行修复。相比之下,局限于S/G2期的HR通过RAD51介导的同源定向合成确保了高保真修复,这需要依赖BRCA1/2的RAD51丝组装和RAD52促进的链入侵。然而,肿瘤细胞利用这些DDR途径来逃避辐射诱导的致死性,但控制修复保真度的调节机制仍未完全解决。

文章模式图(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy )
新出现的证据表明,琥珀酰化是一种保守的翻译后修饰(PTM),涉及赖氨酸残基与琥珀酰基的结合,是致癌过程的关键调节剂和癌症的重要潜在治疗靶点。这种动态修饰是由琥珀酰转移酶和去琥珀酰化酶,如肉碱棕榈酰转移酶1A (CPT1A)、K(赖氨酸)乙酰转移酶2A (KAT2A)、组蛋白乙酰转移酶1 (HAT1)和P300协调的。由于大量的质量/电荷扰动,琥珀酰化引起深刻的结构和功能蛋白质改变。近年来,许多研究表明,肿瘤中的DNA损伤修复过程受到PTMs的严格调控。虽然最近的一项研究将琥珀酰化与DDR过程中的核小体不稳定联系起来,但其在治疗性耐药中与DSB修复途径的机制相互作用仍未被探索。
基于之前鉴定的富含丝氨酸/精氨酸的剪接因子11 (SRSF11)是HCC增殖调节剂,研究人员在此证明SRSF11是HCC中关键的琥珀酰化底物。从机制上讲,KAT2A催化SRSF11在赖氨酸419 (K419)上的琥珀酰化,增强剪接体的招募。这一剪接事件保留了RAD51结合域,使RAD52-RAD51二聚化能够驱动HR介导的修复和辐射抗性。KAT2A-SRSF11轴的遗传破坏诱导RAD52外显子10跳变,消除了RAD51的相互作用,并使HCC细胞对辐射敏感。总之,该研究确定了琥珀酰化是HCC剪接介导的DDR的主要调节因子,同时提议KAT2A-SRSF11-RAD52环路作为克服放射耐药的治疗靶点。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41392-025-02458-7
