去势抵抗性前列腺癌（CRPC）是前列腺癌进展的终末阶段，其主要驱动因素为雄激素受体（AR）信号通路再激活。AR信号抑制剂（如恩杂鲁胺）虽能暂时抑制CRPC进展，但耐药率高，已成为临床治疗的核心难题。

2025年10月23日，中南大学/山大齐鲁/浙江大学合作在Advanced Science上发表题为“ZDHHC2-Dependent Palmitoylation Dictates Ferroptosis and Castration Sensitivity in Prostate Cancer via Controlling ACSL4 Degradation and Lipid Peroxidation”的研究文章。首次揭示棕榈酰化通过调控脂质过氧化产生通路影响铁死亡，确立ZDHHC2为CRPC恩杂鲁胺耐药的关键靶点，为临床干预提供新方向。

研究结果

01.多组学分析锁定ZDHHC2为关键因子

蛋白组、脂质组、棕榈酰化修饰组分析发现：耐药样本中棕榈酸水平显著升高，且棕榈酰化修饰模式与敏感样本差异显著（图1E-F）；棕榈酰化差异蛋白富集于铁死亡、脂质代谢等通路（图1G）；转录组数据显示，ZDHHC2是ZDHHC家族中在耐药细胞中上调最显著的成员（图1I）。ZDHHC2敲低可显著逆转C4-2/22Rv1耐药细胞对恩杂鲁胺的耐药性（图1J-K），过表达则促进敏感细胞耐药；ZDHHC2的酶活突变体（C129A）无法促进耐药，证明其作用依赖棕榈酰转移酶活性；泛棕榈酰化抑制剂（2-BP）可增强恩杂鲁胺在细胞及PDX模型中的敏感性（图1H）。

图1 ZDHHC2有助于CRPC细胞在恩杂鲁胺治疗后的存活

02.ZDHHC2的转录调控

通过ChIP-Atlas发现FOXA1、AR等可能调控ZDHHC2，ChIP-seq显示FOXA1在ZDHHC2启动子的占据率显著升高，而AR无差异（图2A-B）；敲低FOXA1、CXXC5或TET2均显著降低ZDHHC2的mRNA及蛋白水平（图2E-H），过表达FOXA1则上调ZDHHC2（图2I）；CXXC5需结合TET2才能调控ZDHHC2，且TET2作用不依赖其酶活（图2K-L）；且发现FOXA1/CXXC5/TET2复合物通过增强ZDHHC2启动子区H3K27ac水平，转录上调ZDHHC2（图2O）。

图2在恩杂鲁胺耐药的CRPC细胞中，ZDHHC2基因的转录水平上调

03.ZDHHC2通过抑制铁死亡促进耐药

ZDHHC2敲低的C4-2细胞蛋白组显示，铁死亡关键驱动因子ACSL4显著上调（图3C），脂质组显示脂质代谢紊乱（图3E）；ZDHHC2敲低或TTZ1处理（ZDHHC2抑制剂）可显著增加CRPC细胞的脂质过氧化水平、MDA含量、脂质ROS，减少细胞存活（图3H-J）；ZDHHC2过表达可降低上述铁死亡指标，维持线粒体形态（图3K-L）；铁死亡抑制剂（Lip-1）可削弱恩杂鲁胺对敏感CDX模型的抑瘤效果，证明铁死亡是恩杂鲁胺疗效的关键介导因素。

图3 ZDHHC2通过抑制脂质过氧化物生成和铁死亡，促进恩杂鲁胺耐药性

04.ZDHHC2通过USP19促进ACSL4泛素-蛋白酶体降解

ZDHHC2仅影响ACSL4蛋白水平（不影响mRNA），泛素-蛋白酶体抑制剂（MG132）可逆转ACSL4降解，而自噬抑制剂（Baf-A1）无效，证明其调控依赖泛素化降解（图4A-C）；棕榈酰化蛋白组筛选到4个泛素相关蛋白，仅敲低USP19可降低ACSL4蛋白水平（不影响mRNA）（图4D-F）；USP19与ACSL4直接相互作用（GSTpull-down/PLA验证），通过抑制ACSL4的K48位泛素化延长其半衰期（图4H-I、4O-Q）；前列腺癌组织芯片显示ACSL4与USP19蛋白水平正相关，与ZDHHC2负相关（图4B-G）。

图4 ZDHHC2通过USP19促进ACSL4的泛素-蛋白酶体降解

05.ZDHHC2介导USP19的C152位棕榈酰化

ZDHHC2与USP19直接结合，结合区域为ZDHHC2的C端（图5B-D、5G）；ABE/Click-iT实验证明USP19存在内源性棕榈酰化（图5H-J）；CRISPR筛选显示，仅ZDHHC2敲除可显著降低USP19棕榈酰化（图5K），ZDHHC2过表达可增强其棕榈酰化（图5L-M）；棕榈酰化蛋白组及突变实验证明，USP19的C152位是ZDHHC2介导的棕榈酰化位点，C152S突变体棕榈酰化水平显著降低（图5O-P）。

图5 ZDHHC2介导USP19的棕榈酰化

06.USP19棕榈酰化削弱其与ACSL4的结合

ZDHHC2过表达可减少USP19与ACSL4的相互作用，TTZ1处理或ZDHHC2敲除则增强该作用（图6A-C）；USP19C152S突变体与ACSL4结合更强，可显著增强铁死亡、提升恩杂鲁胺敏感性（图6G-J）；USP19或ACSL4敲低可逆转ZDHHC2敲低介导的铁死亡激活，证明ZDHHC2→USP19→ACSL4轴的特异性（图6K-N）。

图6 USP19的棕榈酰化会削弱其与ACSL4的相互作用，进而通过抑制铁死亡来促进耐药性

07.ZDHHC2抑制剂TTZ1的疗效与安全性

ZDHHC2敲除后，TTZ1不再影响ACSL4水平、铁死亡指标及恩杂鲁胺敏感性（图3P-Q、图7K）；在C4-2/22Rv1敏感/耐药细胞及恩杂鲁胺耐药PDX模型中，TTZ1可显著恢复ACSL4水平、激活铁死亡、逆转耐药（图1M、图7H-L）；且TTZ1与恩扎卢胺联合使用不影响小鼠体重、肝肾功能（图7M-N）。

图7 ZDHHC2在恩杂鲁胺处理后促进CRPC细胞的存活

文章小结

本研究针对去势抵抗性前列腺癌（CRPC）对恩杂鲁胺的耐药问题，通过多组学分析发现棕榈酰转移酶ZDHHC2是关键驱动因子，导致恩杂鲁胺耐药；研究团队开发的ZDHHC2特异性抑制剂TTZ1可在CRPC细胞系和患者来源异种移植（PDX）模型中逆转恩杂鲁胺耐药，证实ZDHHC2-USP19-ACSL4轴是克服CRPC耐药的可用药靶点（图8）。

图8 ZDHHC2在CRPC中异常过表达，并抑制铁死亡机制图

拜谱小结

该研究首次揭示棕榈酰化通过调控脂质过氧化生成途径影响铁死亡，证实ZDHHC2-USP19-ACSL4轴是CRPC恩杂鲁胺耐药的关键通路，为耐药机制提供新解释。拜谱生物可提供产品最全面、技术体系最成熟的半胱氨酸修饰系列产品，包括棕榈酰化、亚硝基化、谷胱甘肽化、硫巯基化、次磺酸化、氧化还原、游离巯基，积累了丰富的项目经验，助力一系列文章发表。作为脂质代谢检测领域的深耕者，拜谱生物构建了完善的脂质代谢解决方案包含:MLT4500医学高通量靶向脂质组、PLT5500植物高通量靶向脂质组、靶向脂质组（2500+）、短链脂肪酸、游离脂肪酸靶向代谢组以及非靶向脂质组、欢迎咨询，合作共研!

参考文献

FengX,YiN,ZhaoY,et,al.TreatmentofdiabeticulcerswithChuangLingYe:systemspharmacologyandfunctionalvalidationrevealthemechanismofangiogenesisandinflammationabatementdrivenbythePI3K-AKTsignalingpathway.Front.Pharmacol.16:1644541.doi:10.3389/fphar.2025.1644541（参考文献有误，更正为：Shao S, et al. Adv Sci.2025.doi:10.1002/advs.202514077）