综述:乳酸脱氢酶的药物化学视角:现状与未来方向

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Journal of Medicinal Chemistry 6.8

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  这篇综述从药物化学角度系统阐述了乳酸脱氢酶(LDH)在肿瘤治疗中的关键作用。重点探讨了LDH-A在肿瘤有氧糖酵解(Warburg效应)中的核心地位,及其通过促进乳酸生成加速肿瘤进展的机制。文章全面梳理了LDH抑制剂研发进展,包括选择性抑制剂(LDH-A/LDH-B)、双靶点抑制剂、PROTAC降解剂、天然产物衍生物等策略,并展望了基于LDH靶点的药物开发挑战与方向。

乳酸脱氢酶(LDH)作为糖酵解途径的关键限速酶,近年来在肿瘤治疗领域备受关注。LDH家族中LDH-A亚型的过度表达与多种恶性肿瘤的增殖、转移和不良预后显著相关,其通过催化丙酮酸转化为乳酸维持肿瘤微环境酸化,进而促进血管生成和免疫逃逸。

结构与功能双重特性

LDH由LDH-A(肌肉型)和LDH-B(心脏型)亚基组成四聚体,其中LDH-A在肿瘤组织中特异性高表达。研究表明,LDH-A通过调控NAD+/NADH平衡和乳酸分泌,直接参与Warburg效应——即便在氧气充足条件下,肿瘤细胞仍优先选择糖酵解供能的特殊代谢模式。

治疗靶点验证

临床数据证实,LDH-A表达水平与肝癌、乳腺癌等多种癌症患者的5年生存率呈负相关。动物模型中,LDH-A基因敲除可显著抑制肿瘤生长,这使其成为抗肿瘤药物开发的理想靶标。值得注意的是,LDH还通过调控HIF-1α信号通路与mTOR通路形成正反馈循环,进一步放大促癌效应。

抑制剂研发突破

目前LDH抑制剂主要分为五大类:

  1. 选择性抑制剂:如针对LDH-A的FX-11能特异性阻断活性口袋NAD+结合位点

  2. 双靶点抑制剂:同时抑制LDH-A和单羧酸转运蛋白(MCT)的复合物

  3. PROTAC降解剂:通过泛素-蛋白酶体系统选择性降解LDH-A蛋白

  4. 天然产物衍生物:槲皮素衍生物通过Allosteric位点调节酶活性

  5. 间接调控剂:二甲双胍等药物通过AMPK通路下调LDH表达

挑战与展望

尽管GSK2837808A等候选药物已进入临床试验,但LDH抑制剂的开发仍面临重大挑战:组织选择性不足导致的肌肉毒性、肿瘤代谢冗余性引发的耐药问题、以及乳酸代谢重编程对肿瘤免疫微环境的复杂影响。未来研究需结合人工智能辅助设计、类器官模型验证等新技术,开发具有组织靶向性的新一代LDH调节剂。

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