導(dǎo)讀

　　癌細(xì)胞貪婪消耗葡萄糖以確保能量供給的代謝特征稱為“瓦博格效應(yīng)”(Warburg Effect，WE)。很多科學(xué)家希望通過抑制瓦博格效應(yīng)，阻斷腫瘤細(xì)胞的供能過程。但是這一策略卻鮮有成功?，F(xiàn)在，來自于杜克大學(xué)癌癥研究所的科學(xué)家們找到了影響WE效應(yīng)的關(guān)鍵酶類，同時(shí)篩選到一個(gè)天然產(chǎn)物，有望切斷癌細(xì)胞的能量來源。

　　通常，細(xì)胞糖代謝有兩種途徑——線粒體氧化磷酸化和糖酵解。在氧氣充足的情況下，正常哺乳細(xì)胞的糖酵解過程會(huì)被抑制。但是，早在上世紀(jì)20年代，德國生化學(xué)家Otto Warburg卻發(fā)現(xiàn)：肝癌細(xì)胞的糖酵解活性顯著與強(qiáng)于正常肝細(xì)胞。對于癌細(xì)胞而言，即便氧氣充足，糖酵解依然很活躍。這種貪婪消耗葡萄糖的代謝特征，被命名為“瓦博格效應(yīng)”(Warburg Effect，WE)，即有氧糖酵解。

　　很多科學(xué)家希望通過抑制瓦博格效應(yīng)，阻斷腫瘤細(xì)胞的供能過程。但是這一策略卻鮮有成功?，F(xiàn)在，來自于杜克大學(xué)癌癥研究所的科學(xué)家們找到了影響WE效應(yīng)的關(guān)鍵酶類，同時(shí)篩選到一個(gè)天然產(chǎn)物，有望切斷癌細(xì)胞的能量來源。

　　“瓦博格效應(yīng)背后的機(jī)制尚不清晰。”杜克大學(xué)藥理學(xué)與癌癥生物學(xué)的助理教授Jason Locasale表示，“我們最初的想法是，如果你理解它如何運(yùn)作，你便能更好地控制它。”

　　GAPDH酶：控制瓦博格效應(yīng)

　　Jason Locasale和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在存在瓦博格效應(yīng)的癌細(xì)胞中，碳水化合物代謝受到不同的控制。他們找到一種關(guān)鍵酶——GAPDH，負(fù)責(zé)控制葡萄糖被加工的速率。

　　盡管瓦博格效應(yīng)在很多癌癥中活躍，但是在一些癌癥中卻不存在或者很微弱。通過檢測GAPDH酶的活性，杜克大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種預(yù)測模型，評估瓦博格效應(yīng)影響癌細(xì)胞的廣泛程度。當(dāng)WE效應(yīng)最強(qiáng)時(shí)，癌癥更容易受到靶向該效應(yīng)治療策略的攻擊。

　　“通常，我們對于癌癥的治療，多基于特定的突變?，F(xiàn)在，根據(jù)新陳代謝，有選擇性地靶向腫瘤細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生類似的治療效果。” Jason Locasale解釋道。

　　KA分子：GAPDH酶抑制劑

　　基于他們的發(fā)現(xiàn)，研究人員對文獻(xiàn)進(jìn)行了檢索，以尋找是否有阻斷GAPDH酶作用的已知化合物。最終，他們發(fā)現(xiàn)koningic acid(KA)化合物有這樣的潛力。

　　KA分子由一種消耗糖類的真菌分泌，用于防御其他企圖偷取其糖源的細(xì)菌。研究人員推測，KA可能是一種靶向葡萄糖代謝的天然產(chǎn)物。他們以癌細(xì)胞和小鼠為模型證實(shí)，KA確實(shí)能夠選擇性地抑制GAPDH酶的活性，從而控制有瓦博格效應(yīng)的腫瘤細(xì)胞對葡萄糖的消耗，最終只留下正常的細(xì)胞。而且，KA的抑制效率受WE效應(yīng)的量化程度影響。

　　Locasale表示，他們的研究結(jié)果值得進(jìn)一步深入，特別是確定KA分子對瓦博格效應(yīng)的抑制作用是否存在于其他動(dòng)物和細(xì)胞模型中。此外，研究人員希望找到其他同樣存在類似作用的藥物分子。

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