靶向PFKFB4抑制胶质母细胞瘤Warburg效应及恶性进展的研究

《Genes & Genomics》：Targeting phosphofructokinase 2 the isoform PFKFB4 suppresses glioblastoma proliferation and malignancy

本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)中Warburg效应增强导致的恶性进展问题，通过系统分析PFKFB4同工酶的表达特征与临床意义，发现PFKFB4特异性高表达与患者不良预后相关。采用选择性抑制剂5MPN证实靶向PFKFB4可显著抑制GBM细胞糖酵解通量、增殖迁移能力及MMP-2/MMP-9表达，为GBM靶向治疗提供了新策略。

　　

胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)作为一种高度侵袭性的原发性脑肿瘤，其预后极差且特征性地表现出增强的有氧糖酵解（即Warburg效应），这种代谢重编程现象加速了肿瘤生长并提升恶性程度。磷酸果糖激酶2(Phosphofructokinase 2, PFK2)，又称6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶(PFKFB)，是糖酵解通路的关键调控因子，已被证实与肿瘤发生发展相关。然而，PFK2不同同工酶在GBM病理生物学中的特异性作用尚未明确。

本研究旨在通过评估PFKFB4同工酶在GBM中的表达模式、临床意义及其对肿瘤糖酵解通量、增殖能力和恶性表型的影响，阐明PFKFB4的特定功能，并探索靶向PFKFB4的治疗潜力。研究人员利用公共数据库分析了PFK2同工酶在GBM中的表达谱，通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库进行生存分析验证临床相关性，借助人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas)确认蛋白表达模式，并采用定量实时PCR和免疫印迹技术在GBM细胞系中验证PFKFB4表达。通过使用选择性小分子抑制剂5-(n-(8-甲氧基-4-喹啉基)氨基)戊基硝酸酯(5MPN)，系统评估了PFKFB4抑制对细胞活力（WST-8法）、增殖（集落形成实验）、葡萄糖摄取（2-NBDG摄取实验）、乳酸生成（乳酸检测）、迁移（划痕实验）、侵袭（Transwell实验）及相关蛋白表达（c-Myc、cyclin D1、MMP-2、MMP-9的免疫印迹分析）的影响。

研究结果显示，PFK2同工酶（尤其是PFKFB4）在GBM组织和细胞系中显著过表达，且PFKFB4高表达与患者不良预后密切相关。药理性抑制PFKFB4可有效减弱Warburg效应，抑制GBM细胞增殖和集落形成能力，同时对正常人星形胶质细胞影响轻微。此外，PFKFB4抑制还显著降低了GBM细胞的迁移和侵袭能力，该现象与基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9表达的下降相吻合。这些发现揭示了PFKFB4通过增强Warburg效应促进GBM恶性表型的致癌机制，为其作为GBM治疗新靶点提供了理论依据。