综述:癌症中代谢酶相关蛋白互作(mPPIs):癌症治疗的潜在弱点?

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Acta Pharmacologica Sinica 6.9

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  本综述聚焦肿瘤转移与治疗耐药中的代谢酶相关蛋白互作(mPPIs),系统阐述糖酵解、丝氨酸合成等代谢通路关键酶的多功能角色(如蛋白激酶活性、翻译后修饰等),为靶向代谢重编程克服癌症恶性进展提供新视角。

  

代谢酶的多面性:超越经典代谢功能

肿瘤细胞通过代谢重编程(metabolic reprogramming)满足其快速增殖需求,这一过程中代谢酶展现出令人惊讶的多功能性。除催化代谢反应外,这些酶可作为蛋白激酶调控下游信号网络,或通过翻译后修饰(如磷酸化、乙酰化)影响多种生物学过程。例如,糖酵解途径中的己糖激酶2(HK2)不仅能催化葡萄糖磷酸化,还可通过线粒体定位直接与电压依赖性阴离子通道(VDAC)相互作用,抑制线粒体介导的细胞凋亡。

关键代谢通路与肿瘤恶性进展

糖酵解与Warburg效应 即使在氧供充足条件下,肿瘤细胞仍优先选择糖酵解(glycolysis)产生能量,这种现象被称为Warburg效应。乳酸脱氢酶A(LDHA)通过将丙酮酸转化为乳酸维持胞内NAD+/NADH平衡,同时其表达水平与肿瘤转移正相关。

丝氨酸合成通路(SSP)的枢纽作用
磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)作为SSP限速酶,除提供丝氨酸用于核苷酸合成外,还能通过调控组蛋白去乙酰化酶(HDACs)活性影响表观遗传修饰。临床数据显示,PHGDH在三阴性乳腺癌中显著高表达。

代谢酶互作网络的治疗潜力

靶向mPPIs的策略展现出独特优势:抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)可同时阻断磷酸戊糖途径(PPP)的NADPH供应和NF-κB信号通路的激活。值得注意的是,山梨醇途径中的醛糖还原酶(AR)抑制剂依帕司他已进入糖尿病并发症临床试验,其抗肿瘤效应正在评估中。

代谢酶的多功能特性为开发"一石多鸟"型抗癌药物提供了分子基础,但需警惕其广泛互作可能导致的脱靶效应。未来研究需结合结构生物学和蛋白质组学技术,精确解析mPPIs的动态调控机制。

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