丙二酰辅酶A作为一种代谢产物，不仅是脂肪生成的基石，也是线粒体脂肪酸（FA）β氧化的关键调节因子，在以脂质代谢异常为特征的恶性肿瘤中发挥关键作用。

2025年8月27日，郑州大学第一附属医院周利杰团队联合华中科技大学同济医学院附属同济医院谌科教授团队、深圳市人民医院陈朝晖教授团队在Cancer Res.上发表题为“Malonyl-CoA Promotes Prostate Cancer Progression and Castration Resistance by Enhancing Lipogenesis and Ran Activation”的文章。研究发现丙二酰辅酶A的异常积累通过促进脂肪生成调节代谢过程，维持内质网稳态和线粒体功能，最终促进前列腺癌（PCa）的进展。拜谱生物为该研究提供了丙二酰化修饰组学和丙二酰辅酶A靶向定制检测技术服务。

英文标题：Malonyl-CoA Promotes Prostate Cancer Progression and Castration Resistance by Enhancing Lipogenesis and Ran Activation（Cancer Res. IF: 16.6）

中文标题：丙二酰辅酶A通过增强脂质生成和Ran激活促进前列腺癌症进展和Castration耐药性

客户单位：郑州大学第一附属医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院

研究材料：肿瘤组织、细胞系

拜谱提供技术：丙二酰辅酶A靶向定制、丙二酰化修饰组

技术路线：

研究结果

1.丙二酰辅酶A在前列腺癌组织中升高并促进肿瘤进展

丙二酰辅酶A靶向定制后分析显示，前列腺癌组织中丙二酰辅酶A水平显著高于配对正常组织（图1B-C）。丙二酰辅酶A水平与格利森评分（Gleason score）和肿瘤分期呈正相关（图1D）。Kaplan - Meier分析显示，乙酰辅酶A羧化酶（ACC）高/丙二酰辅酶A脱羧酶（MLYCD）低组患者的无进展生存期（DFS）最短（图1E）。细胞内高水平的丙二酰辅酶A与前列腺癌进展和抗雄激素药物耐药相关（图1G）。CCK-8和集落形成实验显示，提高丙二酰辅酶A水平后，细胞活性和克隆形成能力增强（图1H-I）。动物实验表明，丙二酰辅酶A处理可促进小鼠前列腺癌和肾细胞癌（RCC）模型的肿瘤生长（图1J - M）。

图1 丙二酰辅酶A水平在PCa组织中升高并促进肿瘤进展

2.MLYCD通过消耗丙二酰辅酶A抑制从头脂肪生成，破坏线粒体和内质网稳态

GSEA分析显示MLYCD表达与脂肪代谢通路相关（图 2A）。MLYCD过表达细胞中FFA、TG水平及脂质沉积降低，敲除或丙二酰辅酶A处理则相反，Mlycd-PKO小鼠前列腺组织也有类似结果（图 2B-E）。转录组和蛋白质组显示过表达MLYCD影响脂、糖、氨基酸代谢相关酶（图 2H-I）。

图2 MLYCD通过消耗丙二酰辅酶A抑制从头脂肪生成，破坏线粒体和内质网稳态

3.MLYCD的表达抑制Ran蛋白的赖氨酸丙二酰化

丙二酰化修饰组分析鉴定出935个丙二酰化肽位点对应580种蛋白质，其中70个丙二酸化赖氨酸位点（涉及59种蛋白质）受MLYCD调节，与代谢及遗传信息过程相关（图 3C-D）。MLYCD过表达显著降低内源性Ran的赖氨酸丙二酰化水平，补充丙二酰辅酶A可消除此影响（图 3E）。在Ran蛋白6个赖氨酸位点中，K134和K141丙二酰化随MLYCD表达显著变化（图 3F-G）。IP实验显示残基K141是Ran高丙二酰化所必需（图 3I-J）。Mlycd - PKO小鼠前列腺组织中Ran K141丙二酰化水平高于对照组（图3M）。综上，MLYCD通过下调丙二酰辅酶A水平降低Ran K141丙二酰化。

图3 MLYCD抑制Ran蛋白的赖氨酸丙二酰化

文章小结

本研究在PCa组织中发现丙二酰辅酶A的异常积累，主要是由于MLYCD表达的下调，促进了DNL和重编程代谢，维持了ER稳态和线粒体功能，从而促进了PCa的进展。此外，丙二酰辅酶A（丙二酰供体）促进了Ran K141丙二酰化，从而增强了AR核转位和转录活性，最终促进PCa的发展和对抗雄激素的耐药性（图4）。这种机制为晚期PCa提供潜在可靠治疗靶点。

图4 MLYCD调控的丙二酰辅酶A影响肿瘤进展的机制

拜谱小结

代谢物不仅是生物化学反应的中间体，同时还是蛋白翻译后修饰（PTM）的一种底物，比如乳酸化与乳酸、乳酰辅酶A，衣康酸化与衣康酸，棕榈酰化与棕榈酸、棕榈酰辅酶A，单胺化与血清素、多巴胺、组胺。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的蛋白质组学、修饰蛋白质组学、代谢组学、转录组学和靶向代谢定制等多组学产品技术服务体系，整合多组学数据进行深入挖掘分析，全面解析机制机理等，助力高分文章发表，欢迎咨询！

郑州大学第一附属医院周利杰联合华中科技大学同济医学院附属同济医院谌科教授团队，深圳市人民医院陈朝辉教授团队从解决临床问题出发，长期致力于泌尿系统肿瘤研究领域，在治疗耐受与代谢重编程方面取得了一系列成果，相关研究论文发表于Cancer Research（2025，2023）、Nature Genetics（2024）、Nature Communications（2022，2020）等权威期刊。

参考文献：

Dai Y, Liu L, Luo Y, Zhang C, et,al. Malonyl-CoA Promotes Prostate Cancer Progression and Castration Resistance by Enhancing Lipogenesis and Ran Activation. Cancer Res. 2025 Aug 27. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-24-4247.