甘露糖通过抑制糖酵解增强PLX4032对BRAF突变型未分化甲状腺癌的抗肿瘤作用

《Endocrine-Related Cancer》：Mannose enhances anti-tumor effect of PLX4032 in anaplastic thyroid cancer

为解决BRAF突变型未分化甲状腺癌（ATC）对BRAF激酶抑制剂PLX4032的耐药性问题，西安交通大学研究人员开展了一项探索甘露糖协同增效机制的研究。通过体外实验和裸鼠模型证实，甘露糖通过下调ZIP10表达抑制磷酸甘露糖异构酶（PMI）活性，阻断糖酵解通路，降低ATP水平，从而抑制pERK/pAKT再激活，显著增强PLX4032的抗肿瘤效果。该研究为克服靶向治疗耐药提供了新策略。

　　

未分化甲状腺癌（ATC）作为最具侵袭性的甲状腺癌类型，虽然仅占甲状腺癌病例的2%，却造成了14-39%的甲状腺癌相关死亡。这种恶性程度极高的肿瘤中，超过40%存在BRAF突变，其中V600E突变导致MAPK/ERK通路持续激活，与不良预后密切相关。尽管BRAF激酶抑制剂如PLX4032（vemurafenib）在BRAFV600E阳性甲状腺癌中显示出疗效，但临床应用中仍面临耐药性挑战。与此同时，天然糖类物质甘露糖因其选择性抑制肿瘤细胞糖酵解的特性，成为潜在的治疗辅助剂。西安交通大学的研究团队通过系列实验，揭示了甘露糖与PLX4032协同抗肿瘤的分子机制，相关成果发表在《Endocrine-Related Cancer》。

研究采用MTT法测定IC₅₀、集落形成实验评估增殖抑制、流式细胞术检测凋亡、Transwell实验分析迁移侵袭能力，并建立裸鼠皮下移植瘤模型进行体内验证。机制研究通过Seahorse XFe96分析仪检测糖酵解参数（ECAR）、Western blotting分析蛋白表达，以及PMI酶活性测定等技术手段。

甘露糖增强PLX4032对BRAF突变型ATC细胞的抗肿瘤作用
通过剂量依赖性实验发现，20 mM甘露糖使PLX4032的IC₅₀显著降低。虽然甘露糖单药不影响细胞增殖，但与4 μM PLX4032联用72小时后，对8305C和8505C细胞的抑制率提升40%以上，集落形成数量减少60%。

甘露糖增加PLX4032诱导的凋亡
联用组凋亡率（Annexin V⁺细胞）达25.6%，显著高于单药组（PLX4032组12.3%），caspase-3活性提升2.1倍，证实协同促凋亡效应。

协同抑制迁移侵袭
Transwell实验显示，联用组迁移细胞数减少78%，Matrigel侵袭实验显示侵袭力下降82%，表明联合治疗可有效阻断转移潜能。

体内实验验证协同疗效
裸鼠模型中，联用组肿瘤体积较单药组缩小65%（P<0.001），Ki-67阳性率降低54%，且未出现明显毒性反应。

机制探索：糖酵解抑制与信号通路调控
PLX4032处理24小时后，ZIP10蛋白表达下降70%，PMI酶活性降低45%。联用组糖酵解关键参数ECAR下降62%，ATP水平减少58%。Western blotting显示，PLX4032单药组pERK/pAKT在12小时后出现再激活，而联用组持续抑制。过表达ZIP10可部分逆转联合治疗的抗肿瘤效果，证实ZIP10-PMI轴的关键作用。

这项研究首次阐明PLX4032通过下调ZIP10抑制PMI活性，增强甘露糖对糖酵解的阻断作用。由此导致的ATP匮乏抑制了ERK/AKT磷酸化，克服了靶向治疗的反馈性激活。从转化医学角度看，该联合策略具有双重优势：甘露糖作为天然物质安全性高，且通过代谢重编程增强靶向药物敏感性，为临床克服耐药提供了新思路。未来研究可进一步探索ZIP10在BRAF-MEK信号轴中的调控机制，以及该联合方案在其它BRAF突变肿瘤中的普适性。