Cell发布抗癌革新性新发现：糖酵解的作用

来自比利时鲁汶大学的Peter Carmeliet教授研究组发现一种称为糖酵解的糖代谢过程在癌症发生发展过程中的重要作用，第一次证明了切断内皮细胞能量来源，可以作为治疗类似癌症这样涉及过度血管新生疾病的方法，从而为抗癌治疗提出的一种革新性的新见解。

　　

生物通报道：新血管的形成（angiogenesis）能刺激癌症的生长，以及其他疾病的发展。科学家们认为抗血管生成抑制剂能通过干扰肿瘤血液供应，来减缓癌细胞的生长。然而迄今为止，这些治疗方法的成功率并不高，主要原因在于抗药性，低疗效，以及有害的副作用。

近期来自比利时鲁汶大学的Peter Carmeliet教授研究组发现了一种称为糖酵解的糖代谢过程在癌症发生发展过程中的重要作用，这种代谢过程涉及到血管新生，从而为抗癌治疗提出的一种革新性的新见解，开辟了针对癌症以及其他与过度血管新生有关疾病的治疗新途径。

我们的身体内每一个生长的细胞都需要氧气和营养物质，这些物质是通过我们的血管来传输的。

血管由血管内壁上的内皮细胞形成，这些细胞需要能量以形成新的血管。但是科学家们并不清楚这些细胞如何获取这些能量，也从未考虑过抑制这些能源的生产过程，来阻止血管新生。

Carmeliet教授领导的研究组（包括Katrien De Bock, Maria Georgiadou和Sandra Schoors等人）发现糖酵解是内皮细胞获取能量，构建新血管的最重要来源机制。Carmeliet教授指出可以通过阻断糖酵解，令内皮细胞无法正常工作，从而阻止形成新的血管。这是第一次证明了切断内皮细胞能量来源，可以作为治疗类似癌症这样涉及过度血管新生疾病的方法。

Carmeliet教授说，“我们的这一发现为不同疾病（包括癌症）抑制血管新生，开辟了一个全新的研究领域，内皮细胞需要营养物质和能量来生长，如果你切断它们的能量，就可以防止形成新的血管。”

关于“饿死”癌细胞的说法，之前也有科学家们提出来过，因为我们都知道，癌细胞通过增加葡萄糖的消耗，来补充低能量产出，这种方法帮助它们在缺少氧气的情况下，最大程度的获取能量。并且癌细胞通过绕过线粒体的“捷径”，也能避开有毒分子的有害影响，比如细胞线粒体呼吸过程中产生的自由基。

还有来自哥伦比亚大学医学中心的研究人员，在一项大规模研究中分析了来自22个肿瘤类型的基因表达数据，识别了多个与癌症相关的代谢表达改变，并确定了数百个有可能切断肿瘤燃料供应，或是干扰它们合成必要构件能力的潜在药物靶点。这些研究都将有助于我们研发更加有效和安全的抗癌治疗方法。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Role of PFKFB3-Driven Glycolysis in Vessel Sprouting

Vessel sprouting by migrating tip and proliferating stalk endothelial cells (ECs) is controlled by genetic signals (such as Notch), but it is unknown whether metabolism also regulates this process. Here, we show that ECs relied on glycolysis rather than on oxidative phosphorylation for ATP production and that loss of the glycolytic activator PFKFB3 in ECs impaired vessel formation. Mechanistically, PFKFB3 not only regulated EC proliferation but also controlled the formation of filopodia/lamellipodia and directional migration, in part by compartmentalizing with F-actin in motile protrusions. Mosaic in vitro and in vivo sprouting assays further revealed that PFKFB3 overexpression overruled the pro-stalk activity of Notch, whereas PFKFB3 deficiency impaired tip cell formation upon Notch blockade, implying that glycolysis regulates vessel branching.