ACAT2介导的GCLM乳酸化修饰促进KRASG12D 突变癌症铁死亡抵抗的机制研究

　　本研究揭示了KRASG12D 突变通过MEK/ERK通路增强LDHA磷酸化，促进乳酸微环境形成，进而由乙酰转移酶ACAT2催化GCLM蛋白K34位点乳酸化修饰，增强谷氨酰半胱氨酸连接酶（GCL）活性及谷胱甘肽（GSH）合成，最终导致胰腺癌（PC）和结直肠癌（CRC）的铁死亡（ferroptosis）抵抗。该发现为KRAS突变肿瘤治疗提供了新靶点。

　　

KRAS^G12D
突变驱动铁死亡抵抗的机制
研究团队通过构建KRAS^WT
和KRAS^G12D
突变的胰腺癌（PC）和结直肠癌（CRC）细胞模型，发现G12D突变细胞对铁死亡诱导剂（RSL3/erastin）表现出显著抵抗性。电镜观察显示突变细胞线粒体损伤减少，脂质过氧化（LPO）水平降低，同时细胞内铁离子和丙二醛（MDA）含量下降，而谷胱甘肽（GSH）水平升高。体内实验进一步证实KRAS^G12D
突变肿瘤对erastin治疗不敏感。

乳酸代谢的关键作用
转录组和代谢组分析揭示KRAS^G12D
突变通过激活MEK/ERK信号通路，特异性促进LDHA第196位丝氨酸（S196）磷酸化，增强其酶活性和乳酸生成。外源乳酸补充可模拟G12D突变的铁死亡保护效应，而LDHA敲除或MEK抑制剂selumetinib处理能逆转该表型。

GCLM乳酸化的分子机制
乳酸组学分析鉴定出1448个乳酸化修饰蛋白，其中谷氨酰半胱氨酸连接酶调节亚基（GCLM）K34位点修饰最为显著。乙酰转移酶ACAT2被证实是GCLM乳酸化的关键催化酶，其与GCLM的物理相互作用通过免疫共沉淀（coIP）和体外酶活实验验证。K34R突变或ACAT2敲除均能破坏GCLM-GCLC复合物形成，降低GCL酶活性。

治疗策略的转化价值
在自发胰腺癌的KPC小鼠模型中，AAV8介导的ACAT2敲除显著增强erastin诱导的铁死亡。临床数据分析显示，KRAS^G12D
突变患者肿瘤组织中泛乳酸化（Pan Kla）水平和ACAT2表达与不良预后相关。该研究首次阐明ACAT2/GCLM乳酸化轴作为KRAS突变肿瘤的代谢检查点，为克服铁死亡抵抗提供了精准干预策略。

分子互作的创新发现
AlphaFold结构预测显示GCLM K34位于GCLM-GCLC结合界面，分子动力学模拟证实乳酸化修饰可增强两者结合亲和力。酶动力学实验测定发现，乳酸化使GCL对谷氨酸的K_M
值从2.090降至2.771 μM，V_max
提升47%，从机制上解释了GSH合成增强的原因。

研究的临床意义
针对79例PC患者的生存分析显示，ACAT2高表达组中位生存期缩短42%。转基因小鼠实验证明靶向ACAT2可协同增强KRAS抑制剂MRTX1133的抗肿瘤效果。这些发现不仅揭示了乳酸化修饰在肿瘤代谢适应性中的核心作用，还为开发ACAT2特异性抑制剂奠定了理论基础。