学术研究报告：LncRNA DUXAP8通过SLC7A11去棕榈酰化协同增强索拉非尼诱导的肝细胞癌铁死亡

一、研究团队与发表信息

本研究由Zhehao Shi（温州医科大学第一附属医院皮肤科）、Zhiming Li（浙江省重症肝胆疾病诊治重点实验室）、Bin Jin（山东大学齐鲁医院器官移植科）等共同完成，通讯作者为Gang Chen（温州医科大学第一附属医院肝胆外科）和Lewis R. Roberts（梅奥医学院胃肠病与肝病学部）。研究成果于2023年5月28日发表于Clinical and Translational Medicine（DOI: 10.1002/ctm2.1300）。

二、学术背景

科学领域：肿瘤学与分子生物学，聚焦肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）的耐药机制与铁死亡（Ferroptosis）调控。

研究动机：
- 临床问题：索拉非尼（Sorafenib）是晚期HCC的一线靶向药物，但其疗效因耐药性受限（5年生存率仅20%-30%）。铁死亡是索拉非尼杀伤肿瘤细胞的关键机制，但耐药性如何通过SLC7A11（系统xc⁻转运体轻链亚基）调控尚不明确。
- 科学空白：长链非编码RNA（lncRNA）在肿瘤代谢重编程中的作用机制，尤其是对SLC7A11翻译后修饰（如棕榈酰化）的调控未见报道。

研究目标：
1. 验证lncRNA DUXAP8在HCC中的促癌作用及其与预后的关联；
2. 揭示DUXAP8通过调控SLC7A11棕榈酰化抑制铁死亡的分子机制；
3. 探索靶向DUXAP8联合索拉非尼的临床转化潜力。

三、研究流程与方法

1. DUXAP8的临床相关性分析

• 样本：
  
  • TCGA数据库：374例HCC组织与50例癌旁组织；
    
  • 温州医科大学队列：109例HCC患者的石蜡标本（ISH检测）和20例新鲜冻存组织（qRT-PCR验证）。
    
• 方法：
  
  • 通过Kaplan-Meier分析和Cox回归评估DUXAP8表达与患者生存期的关系；
    
  • 原位杂交（ISH）和qRT-PCR定量DUXAP8表达水平。
    
• 结果：DUXAP8在HCC中高表达，且与TNM分期、病理分级及不良预后显著相关（p < 0.05）。
  

2. DUXAP8调控HCC细胞恶性表型

• 细胞模型：LM3（高表达DUXAP8）、Huh7（低表达）等HCC细胞系。
  
• 实验：
  
  • 敲低（shRNA）或过表达DUXAP8后，通过CCK-8、Transwell和克隆形成实验评估增殖、迁移能力；
    
  • 发现：DUXAP8促进HCC细胞增殖、侵袭，且与铁死亡通路（ACSL4、GPX4）负相关。
    

3. DUXAP8通过SLC7A11抑制铁死亡

• 机制探索：
  
  • RNA pull-down与免疫共沉淀（RIP）证实DUXAP8直接结合SLC7A11蛋白；
    
  • 酰基-生物素交换（ABE） assay：发现DUXAP8敲低导致SLC7A11棕榈酰化水平下降（Cys414为关键位点）；
    
  • 溶酶体抑制实验：使用Baf A1（溶酶体抑制剂）证实DUXAP8通过抑制SLC7A11溶酶体降解维持其膜定位。
    

4. 动物模型验证

• CDX模型：
  
  • 皮下移植瘤（LM3-shDUXAP8 vs. 对照组）：DUXAP8敲低显著抑制肿瘤生长（p < 0.01）；
    
  • 原位移植瘤（荧光成像）：DUXAP8沉默降低肝内肿瘤负荷，伴随SLC7A11表达下降和脂质过氧化标志物4-HNE升高。
    

四、主要结果与逻辑链

1. DUXAP8-SLC7A11轴的存在：临床数据与体外实验一致表明DUXAP8通过上调SLC7A11促进HCC进展（图1-2）。
   
2. 棕榈酰化的关键作用：DUXAP8维持SLC7A11棕榈酰化（Cys414），阻止其溶酶体降解，从而增强膜定位及胱氨酸摄取能力（图7）。
   
3. 铁死亡敏化：在索拉非尼耐药细胞（SMMC-7721-SR）中，DUXAP8敲低通过升高MDA、GSSG/GSH比值和ROS水平，恢复索拉非尼疗效（图5）。
   

五、结论与意义

科学价值：
- 首次揭示lncRNA通过调控蛋白棕榈酰化影响铁死亡的新机制，拓展了非编码RNA在代谢重编程中的功能认知。
应用价值：
- 提出“索拉非尼+DUXAP8靶向沉默”的联合治疗策略，为克服HCC耐药提供潜在临床方案。

六、研究亮点

1. 创新性发现：DUXAP8-SLC7A11棕榈酰化轴是铁死亡调控的全新通路；
   
2. 方法学贡献：结合ABE assay与质谱技术，精确鉴定SLC7A11棕榈酰化位点（Cys414）；
   
3. 转化潜力：动物模型证实DUXAP8沉默可协同增强索拉非尼的抗肿瘤效果。
   

七、其他有价值内容

• 耐药细胞模型：通过长期索拉非尼暴露构建SMMC-7721-SR细胞，DUXAP8表达量升高14.68倍，为耐药机制研究提供工具。
  
• 临床关联性：ISH结果显示DUXAP8高表达与HCC患者3年生存率下降显著相关（64.7% vs. 82.2%，p = 0.0286），支持其作为预后标志物的潜力。
  

（全文共计约1500字）