新型丙酮酸羧化酶变构激活剂灵芝酸T通过调控代谢重编程发挥强效抗肝癌作用

本研究针对肝癌治疗药物靶点不明的难题，通过多组学联用技术首次发现灵芝酸T（GAT）通过变构激活丙酮酸羧化酶（PC）调控三羧酸循环（TCA）代谢流，诱导ROS-JNK/p38 MAPK信号通路抑制肝癌进展。该研究为PC靶向治疗肝癌提供了新策略，论文发表于《Metabolism》。

　　

肝癌是全球第六大高发恶性肿瘤，每年导致超过75万人死亡，晚期患者五年生存率不足20%。现有治疗手段如手术切除、靶向药物索拉非尼和免疫检查点抑制剂均面临耐药性和毒副作用等瓶颈。传统中药灵芝中的三萜类化合物因其高效低毒特性备受关注，但灵芝酸T（GAT）的抗肝癌机制尚未阐明。为此，中国研究人员通过系统研究，揭示了GAT通过独特代谢调控机制抑制肝癌的新靶点。

研究采用患者来源肝癌类器官（HCCOs）、异种移植模型结合生物素pull-down、分子对接等技术。关键实验包括：蛋白质组学筛选靶点、生物层干涉仪（BLI）验证结合活性、分子动力学模拟分析构象变化、DARTS/CETSA检测靶标稳定性。

GAT抑制肝癌细胞增殖和转移
体外实验显示GAT对索拉非尼敏感/耐药肝癌细胞系均呈剂量依赖性抑制，IC₅₀
显著低于索拉非尼。小鼠模型证实GAT可抑制肿瘤体积增长60%以上，肺转移灶减少80%。

PC是GAT的直接作用靶点
通过生物素标记GAT钓取结合蛋白，质谱鉴定出丙酮酸羧化酶（PC）。BLI显示GAT与PC结合解离常数K_D
=3.2μM。分子对接揭示GAT结合于PC的生物素羧化酶（BC）结构域Arg453/Thr457/Ile459位点。

变构激活PC的分子机制
GAT使PC四聚体构象稳定性提升40%，酶活性增加2.3倍。突变关键结合位点导致BC结构域解聚，证实变构调控机制。代谢组学显示GAT使TCA循环中间产物减少50%，而草酰乙酸（OAA）积累3倍。

ROS-JNK/p38 MAPK通路激活
GAT处理导致线粒体活性氧（ROS）水平升高4倍，激活JNK/p38磷酸化。使用抗氧化剂NAC可逆转GAT的促凋亡效应，证实ROS依赖的死亡机制。

该研究首次阐明GAT通过变构激活PC破坏代谢稳态，诱导氧化应激依赖性凋亡的双重抗肝癌机制。不仅为灵芝活性成分的临床应用提供理论依据，更开创了PC靶向调控肿瘤代谢的新研究方向。值得注意的是，GAT对正常肝细胞毒性较低（IC₅₀
＞100μM），其特异性源于PC在肝癌细胞中的特殊构象。研究团队Bo Lei等提出的"代谢检查点"概念，为开发靶向PC结构域的抗癌药物奠定了结构基础。