肝内胆管癌（ICC）是一种高度致死的肝恶性肿瘤，对化疗反应率较差。亮氨酰-tRNA合成酶1（LARS1）在ICC中显著下调，特别是在晚期肿瘤患者中，并且与患者生存率呈正相关。

2025年7月17日，山东大学靳斌团队和李景新团队在Journal of Hepatology期刊上发表题为“Restoration of N-glycosylation via leucine-activated leucyl-tRNA synthetase 1 overcomes chemoresistance in intrahepatic cholangiocarcinoma”的研究文章，采用N-糖基化修饰组、多聚核糖体分析和核糖体-新生链测序（RNC-seq）等方法，揭示了LARS1可选择性下调N-聚糖生物合成酶（ALG3、RFT1和ALG12）的翻译效率，使耐药蛋白ABCC1的N-糖基化受损，从而增强药物外排活性并促进化疗耐药的分子机制。拜谱生物为该研究提供了蛋白质组学和N-糖基化修饰组服务。

英文标题：Restoration of N-glycosylation via leucine-activated leucyl-tRNA synthetase 1 overcomes chemoresistance in intrahepatic cholangiocarcinoma （Journal of Hepatology IF:33）

中文标题：通过亮氨酸激活的亮氨酰-tRNA合成酶1恢复N-糖基化可克服肝内胆管癌的化疗耐药性

客户单位：山东大学齐鲁医院

研究材料：细胞系

拜谱提供技术：蛋白质组学、N-糖基化修饰组

技术路线：

研究结果

LARS1在ICC中被下调并作为预后指标

为了确定ICC的预后生物标志物，对214名患者的蛋白质组学数据进行聚类，将队列分为三种具有不同生存结局的分子亚型：C-I（n=74）、C-II（n=73）和C-III（n=67）（图1A-B）。C-III亚型预后最好，C-II亚型预后最差（图1C）。对亚型富集蛋白的KEGG通路分析显示，C-III组显著富集于翻译相关通路，包括核糖体生物发生和氨酰基-tRNA生物合成，提示翻译活性增强与临床结局改善之间存在联系。

与相邻的肿瘤周围样本相比，LARS1在mRNA和蛋白质水平上显示出明显的肿瘤组织减少（图1F-I）。此外，低LARS1表达与患者生存率降低显著相关。

图1 LARS1在ICC中被下调并作为预后指标

LARS1酶促5个带电tRNALeu同工受体，LARS1可调控5种亮氨酸相关的tRNA，敲低LARS1通过降低亮氨酰tRNA表达驱动化疗抵抗

LARS1酶促5个带电tRNALeu同工受体，维持有效翻译所需的亮氨酰-tRNA库（图2A）。LARS1敲低细胞中带电的LeuAAG和LeuCAGtRNA减少，过表达LeuCAGtRNA部分恢复了吉西他滨-奥沙利铂的敏感性，并逆转了化疗耐药表型（图2B-D）。接下来在对照细胞和LARS1敲低细胞中进行了RNC-seq，发现914个转录本减少，542个转录本翻译（TR）增加（图2G-H），LARS1耗竭会破坏亮酰-tRNA库，选择性地损害富含亮氨酸的转录物的翻译，并通过密码子偏向的翻译失调促进化疗耐药性（图2G-L）。

图2 LARS1维持亮酰tRNA库以实现密码子偏向翻译并维持化学敏感性

LARS1敲低损害ABCC1N-糖基化并增强药物外排以促进化疗耐药性

对照和LARS1敲低ICC细胞中的N-糖基化修饰组分析显示，在典型N-X-S/T（X≠脯氨酸）基序处有109种蛋白质的N-糖基化显著减少，ABCC1成为最佳候选者（图3A）。在Asn-929（N929）处鉴定到一个关键的糖基化位点，在LARS1耗尽后糖基化水平降低（图3B-C）。

从UniProt数据库中注意到N929与两个关键磷酸化位点（Y920和S921）相邻，它们调节ABCC1外排活性。四种ABCC1构建体：野生型（WT）、糖基化缺陷型（N929Q）、磷酸化模拟物（Y920E/S921E）和缺乏糖基化和磷酸化的三重突变体（N929Q/Y920F/S921A）表明N929糖基化丢失诱导的化疗耐药性需要Y920/S921的磷酸化（图3E-F）。这些发现表明，LARS1敲低诱导ABCC1在N929处的糖基化水平降低，从而增强磷酸化依赖性外排活性并促进ICC的化疗耐药性。

图3 LARS1敲低会损害ABCC1N-糖基化并增强药物外排以促进化疗耐药性

文章小结

本文将肿瘤内源性LARS1确定为翻译重编程中的关键调节因子。从机制上讲，LARS1耗竭破坏了关键N-糖基化酶的翻译，损害了ABCC1糖基化，并增强了化疗耐药性。值得注意的是，补充外源性亮氨酸恢复了LARS1的表达，从而使肿瘤对化疗敏感。这些发现揭示了密码子偏向翻译与化疗耐药之间的机制联系，并支持提高化疗效果的可行饮食策略。

图4 模式图

拜谱小结

研究揭示了LARS1通过调控N-糖基化逆转ICC化疗耐药的分子机制，为改善ICC化疗疗效提供了全新思路。该研究成果中拜谱生物为其提供蛋白质组学、N-糖基化修饰组的检测服务，拜谱生物作为国内领先的多组学服务公司，可提供蛋白组、修饰组、代谢组、转录组等多组学技术服务。拜谱生物建立了N-糖基化修饰组、完整糖肽蛋白质组、唾液酸化修饰组的全体系糖蛋白组学服务，其中完整糖肽产品可以同时进行N-糖和O-糖的定量分析，实现糖基化位点、糖型、糖肽和糖蛋白的完整解析，助力深入挖掘糖基化在疾病发生与发展中的应用。欢迎咨询！

参考文献：

Liu H, Wang J, Yao Y,et al. Restoration of N-glycosylation via leucine-activated leucyl-tRNA synthetase 1 overcomes chemoresistance in intrahepatic cholangiocarcinoma. J Hepatol. 2025 July. doi: 10.1016/j.jhep.2025.07.008.