這一關鍵分子，有望終結癌細胞的能量來源 | Cell子刊

通常，細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，正常哺乳細胞的糖酵解過程會被抑制。但是，早在上世紀20年代，德國生化學家Otto Warburg卻發現：肝癌細胞的糖酵解活性顯著與強於正常肝細胞。對於癌細胞而言，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徵，被命名為「瓦博格效應」（Warburg Effect，WE），即有氧糖酵解。

很多科學家希望通過抑制瓦博格效應，阻斷腫瘤細胞的供能過程。但是這一策略卻鮮有成功。現在，來自於杜克大學癌症研究所的科學家們找到了影響WE效應的關鍵酶類，同時篩選到一個天然產物，有望切斷癌細胞的能量來源。

「瓦博格效應背後的機制尚不清晰。」杜克大學藥理學與癌症生物學的助理教授Jason Locasale表示，「我們最初的想法是，如果你理解它如何運作，你便能更好地控制它。」

1GAPDH酶：控制瓦博格效應

Jason Locasale和團隊發現，在存在瓦博格效應的癌細胞中，碳水化合物代謝受到不同的控制。他們找到一種關鍵酶——GAPDH，負責控制葡萄糖被加工的速率。

儘管瓦博格效應在很多癌症中活躍，但是在一些癌症中卻不存在或者很微弱。通過檢測GAPDH酶的活性，杜克大學的研究團隊開發出一種預測模型，評估瓦博格效應影響癌細胞的廣泛程度。當WE效應最強時，癌症更容易受到靶向該效應治療策略的攻擊。

「通常，我們對於癌症的治療，多基於特定的突變。現在，根據新陳代謝，有選擇性地靶向腫瘤細胞會產生類似的治療效果。」 Jason Locasale解釋道。

2KA分子：GAPDH酶抑製劑

基於他們的發現，研究人員對文獻進行了檢索，以尋找是否有阻斷GAPDH酶作用的已知化合物。最終，他們發現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，用於防禦其他企圖偷取其糖源的細菌。研究人員推測，KA可能是一種靶向葡萄糖代謝的天然產物。他們以癌細胞和小鼠為模型證實，KA確實能夠選擇性地抑制GAPDH酶的活性，從而控制有瓦博格效應的腫瘤細胞對葡萄糖的消耗，最終只留下正常的細胞。而且，KA的抑制效率受WE效應的量化程度影響。

Locasale表示，他們的研究結果值得進一步深入，特別是確定KA分子對瓦博格效應的抑制作用是否存在於其他動物和細胞模型中。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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參考資料：1）Natural molecule appears to shut off cancer cells" energy source

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