肝癌耐药困局破壁！复旦团队揪出 HKDC1 代谢开关，仑伐替尼+亚精胺唤醒免疫杀伤
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2026-07-23
肝细胞癌（HCC）全球发病率第六、死亡率第四，仑伐替尼联合PD-1免疫治疗虽是一线标准方案，但多数患者仍会耐药，背后的两大元凶正是代谢重编程和免疫抑制。
2026年3月，复旦中山医院代智教授团队在《Clinical and Molecular Hepatology》（IF=21.7）发表题为HKDC1-mediated polyamine rewiring drives lenvatinib resistance and immune escape in hepatocellular carcinoma的文章,首次揭示USF1→HKDC1→SMS多胺代谢轴通过耗竭亚精胺，同时驱动仑伐替尼耐药和CD8⁺ T细胞免疫抑制； 补充亚精胺或敲除Hkdc1，都能让仑伐替尼和PD-1的联合治疗效果重新起效，为耐药患者指出了一个可成药的新靶点。
建立模型：用同一株肝癌细胞构建仑伐替尼耐药 (LR) / (LS) 配对株，排除了遗传背景干扰，便于精准锁定耐药相关分子；
筛选靶点：用蛋白质组学 + RNA-seq 多组学手段，筛出耐药相关的代谢节点——锁定 HKDC1；
挖掘机制：顺藤摸瓜，找出 HKDC1 的上游调控因子（USF1）和下游效应器（SMS→多胺代谢）；
临床验证：在患者来源类器官（PDO）、类器官移植小鼠（PDOX）、免疫健全基因编辑小鼠、以及 40 例真实世界复发患者队列中，逐层验证这条轴的临床价值。
蛋白质组学对比LR/LS细胞，从四千多个蛋白中锁定HKDC1——在耐药细胞中显著高表达，多株细胞验证一致。中山队列和TCGA数据进一步确认，HKDC1在肿瘤中高表达、越高患者生存越差，且与肿瘤数目和大小正相关。由此确定HKDC1为耐药关键靶点。
图1. HKDC1 与肝细胞癌仑伐替尼耐药及恶性进展的相关性分析
在四株耐药细胞中敲低HKDC1后，细胞对仑伐替尼的IC50明显下降，增殖和克隆形成均被显著抑制；体内实验中，敲低HKDC1联合仑伐替尼给药缩瘤效果最强、增殖标志物(Ki67) 最低。证实HKDC1是耐药的核心驱动因子，抑制它可恢复仑伐替尼敏感性。
图2. 敲低 HKDC1 表达可显著抑制 LR 细胞增殖并增强仑伐替尼敏感性
多组学联合筛选锁定SMS为HKDC1下游关键效应分子。HKDC1通过直接结合并稳定SMS mRNA（RIP-qPCR和放线菌素D验证），使SMS蛋白升高→亚精胺下降、精胺堆积→多胺代谢失衡。过表达SMS可逆转HKDC1敲低的抑瘤效果，最终确认HKDC1→SMS→多胺代谢是耐药核心通路。
图3. HKDC1 通过结合并稳定 SMS（精胺合酶）mRNA 调控多胺代谢
单细胞测序、多重IHC和流式分析显示，LR肿瘤中巨噬细胞浸润增多、CD8⁺ T细胞减少且线粒体功能受损，呈典型免疫功能障碍。补充SPD或敲低HKDC1可恢复CD8⁺ T细胞浸润和代谢活性，逆转免疫抑制。证实LR细胞通过HKDC1/SMS/多胺轴重塑肿瘤免疫微环境，压制抗肿瘤免疫。
图4. LR 细胞通过调控多胺代谢形成免疫抑制微环境
DNA pull-down联合质谱鉴定出USF1直接结合并激活HKDC1启动子。USF1在耐药细胞中高表达，过表达促增殖，但敲低HKDC1后该效应消失。TCGA数据进一步证实USF1与HKDC1正相关、预示更差生存，且USF1过表达上调SMS/精胺、抑制CD8⁺ T细胞功能。由此确立USF1→HKDC1→SMS轴为耐药核心驱动通路。
图5. USF1 通过转录激活 HKDC1 促进 HCC 仑伐替尼耐药
四步验证：
①在耐药细胞株和小鼠模型中，SPD联用仑伐替尼显著抑瘤；
②患者来源类器官及PDOX模型进一步确认，单药均无效、联用明显缩瘤；
③敲低HKDC1或补充SPD均可恢复耐药细胞中缺失的自噬样死亡；
④自噬抑制剂SAR405阻断自噬后，上述增敏效应全部消失。
综上，HKDC1通过抑制SPD掐断自噬死亡通路导致耐药，补充SPD可重激活该通路逆转耐药。
图6. 亚精胺通过促进自噬样细胞死亡增强仑伐替尼疗效
肝脏特异性Hkdc1敲除后，仑伐替尼联合抗PD-1疗效显著提升。40例患者回顾分析显示：HKDC1低表达组PFS更长、免疫浸润更活跃（55%敏感），而高表达组85%耐药、呈免疫"冷"表型。证实HKDC1是靶免联合耐药的帮凶，可作为预测标志物和增敏靶点。
图7. HKDC1 缺失通过重塑肿瘤免疫微环境增强 HCC 对仑伐替尼联合抗 PD-1 治疗的响应
这项研究首次将仑伐替尼耐药定义为"代谢重编程+免疫抑制"的协同事件，揭示HKDC1通过非经典的RNA结合功能稳定 SMS mRNA、驱动多胺代谢失衡并削弱CD8⁺ T细胞抗肿瘤活性——一条通路同时解释两大耐药困局，提示HKDC1可作为靶免联合疗效预测标志物、亚精胺补充可作为协同增敏策略。
该研究中，qRT-PCR贯穿了筛选到验证的全链条：蛋白质组学筛出HKDC1后，用qRT-PCR在四对LR/LS细胞株中交叉确认其mRNA水平；ChIP-qPCR定位USF1在HKDC1启动子的结合位点，随后用永利3044集团官网双荧光素酶报告基因试剂盒验证了USF1对启动子的转录激活作用；RIP-qPCR还捕捉到HKDC1与SMS mRNA的直接结合。该文章中cDNA合成均使用永利3044集团官网Hifair® II逆转录试剂，每一步的定量结论都依赖逆转录的稳定输出。
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实验环节 |
技术应用 |
永利3044集团官网产品 |
货号 |
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逆转录 |
qRT-PCR 基因表达验证 |
Hifair® II 1st Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR(gDNA digester plus) |
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双荧光素酶实验 |
启动子活性检测 |
双荧光素酶报告基因试剂盒 |
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方法 |
分类 |
产品名称 |
货号 |
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反转录 |
5 min高效高产反转 预混液(含gDNA去除) |
Hifair® AdvanceFast 1st Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR (DNA digester plus) |
11155ES |
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15 min一步gDNA去除&反转录预混液，红色示踪避免漏加。 |
Hifair® ColorGPS All-in-One RT-gDNA Digestion SuperMix for qPCR |
11157ES |
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5 min快速反转，最长可满足14 kb cDNA合成，含gDNA去除(下游应用PCR/qPCR) |
11149/11150ES |
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qPCR染料法 |
高灵敏显色示踪荧光定量预混液(染料法) |
11188ES |
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11189ES |
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Hieff UNICON® ColorGPS qPCR SYBR Green Master Mix (High Rox) |
11190ES |
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高灵敏通用型定量预混液(染料法) |
11184ES |
