缺氧条件下2-脱氧葡萄糖靶向EBV相关胃癌：抑制糖酵解与裂解复活的治疗新策略

本研究针对EBV相关胃癌(EBVaGC)在缺氧微环境中代谢重编程机制不清、缺乏有效靶向策略的问题，开展了2-脱氧葡萄糖(2-DG)调控糖酵解与EBV裂解周期的机制研究。发现EBV感染通过HIF-1α依赖性方式增强糖酵解基因表达，2-DG可显著抑制EBVaGC细胞增殖并阻断缺氧诱导的EBV裂解复活，为EBVaGC靶向治疗提供了新思路。

胃癌是全球常见的恶性肿瘤，其中约10%的病例与EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)感染密切相关，被归类为EBV相关胃癌(EBVaGC)。这类肿瘤具有独特的临床病理特征，通常维持EBV的I型潜伏感染状态，表达EBNA1、EBERs等病毒产物。肿瘤微环境中的缺氧区域是癌症治疗的重要挑战，缺氧诱导因子HIF-1α和HIF-2α在此环境下被激活，促进肿瘤细胞的糖酵解过程（即Warburg效应），为快速增殖提供能量和生物合成前体。然而，EBV感染如何影响胃癌细胞在缺氧条件下的代谢特性，以及靶向糖酵解是否能为EBVaGC提供新的治疗策略，这些问题尚未得到充分解答。

为了解决这些科学问题，中山大学附属第三医院病理学研究团队在《Journal of Virus Eradication》上发表了一项创新性研究，探讨了糖酵解抑制剂2-脱氧葡萄糖(2-DG)对EBVaGC的治疗潜力及其作用机制。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：利用EBV阳性Akata细胞与AGS细胞共培养建立EBV感染的AGS-EBV细胞模型；通过体外缺氧培养系统（1% O₂）模拟肿瘤缺氧微环境；使用细胞计数和台盼蓝染色评估细胞增殖；通过RNA干扰技术敲低HIF-1α和HIF-2α表达；采用RT-qPCR和Western Blot分析基因和蛋白表达水平。

研究结果首先证实了EBV感染增强细胞对2-DG的敏感性。通过建立保留相同遗传背景的AGS和AGS-EBV细胞系，研究发现EBV感染促进了细胞在常氧条件下的增殖，而缺氧条件则抑制了细胞生长。重要的是，2-DG处理显著抑制了两种细胞的增殖，且AGS-EBV细胞对2-DG表现出更高的敏感性，特别是在缺氧条件下。

在机制探索方面，研究发现EBV感染上调糖酵解相关基因表达。缺氧条件显著增加了GLUT1、HK2、LDHA和PKM2等糖酵解相关基因的mRNA和蛋白表达水平，而EBV感染进一步增强了这种上调效应，表明EBV与缺氧协同促进糖酵解过程。

研究人员进一步发现EBV感染增强HIF-α表达。Western Blot分析显示，缺氧诱导了HIF-1α和HIF-2α的表达，而EBV感染在常氧和缺氧条件下都进一步上调了这两种转录因子的表达，特别是促进了它们的核定位。

通过基因敲低实验，研究证实EBV介导的糖酵解上调依赖于HIF-1α。使用特异性siRNA敲低HIF-1α显著抑制了EBV介导的糖酵解基因上调，而敲低HIF-2α则无此效应，表明HIF-1α在EBV调控糖酵解中起关键作用。

机制深入研究显示EBV感染在转录水平上调HIF-1α。研究发现EBV感染并不改变HIF-1α蛋白的半衰期，也未激活PI3K/AKT通路，而是显著上调了HIF-1α的mRNA表达水平，表明EBV在转录水平增强HIF-1α表达。

最后，研究发现了2-DG抑制EBV裂解复活的重要现象。Western Blot分析显示，缺氧条件诱导了EBV裂解蛋白BZLF1和BMRF1的表达，而2-DG处理显著抑制了这种缺氧诱导的裂解复活，表明糖酵过程对EBV裂解周期至关重要。

研究结论与讨论部分强调了这项工作的重要意义。研究表明2-DG对EBVaGC细胞具有更强的抗增殖作用，这种效应在缺氧条件下更加显著。EBV感染通过上调HIF-1α表达，增强糖酵解基因表达，使细胞产生"糖酵解成瘾"现象。2-DG通过抑制hexokinase活性，切断能量供应，同时干扰N-连接糖基化过程，引发内质网应激和未折叠蛋白反应，从而抑制病毒蛋白合成。

这项研究的创新性在于首次系统阐述了EBV感染、缺氧微环境和糖酵解代谢之间的复杂相互作用，揭示了2-DG在EBVaGC治疗中的双重作用机制：既抑制肿瘤细胞增殖，又阻止EBV裂解复活。考虑到自发裂解复活可能通过驱动慢性炎症、促进血管生成和免疫逃逸而有利于肿瘤进展，2-DG的这种双重抑制作用具有重要的治疗意义。研究为开发针对EBVaGC的代谢靶向治疗策略提供了坚实的实验依据，特别是针对传统治疗效果不佳的缺氧肿瘤区域。