前不久,,英國(guó)《自然》雜志刊發(fā)了清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院顏寧教授研究組在世界上首次解析人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1晶體結(jié)構(gòu)的研究成果,。葡萄糖是癌細(xì)胞的主要“口糧”,由于癌細(xì)胞消化葡萄糖所產(chǎn)生的能量不到正常細(xì)胞的15%,,因此需要攝入更多的葡萄糖,。那么,能否以GLUT1為靶點(diǎn),,開發(fā)新藥抑制它的轉(zhuǎn)運(yùn)功能,,阻斷葡萄糖供應(yīng)、把癌細(xì)胞“餓死”呢,?以GLUT1為靶點(diǎn)的“饑餓療法”能否治療癌癥,?
“餓死”癌細(xì)胞的療法早已有之實(shí)際上,“餓死”癌細(xì)胞的想法很早就有了,。早在1971年,,哈佛大學(xué)佛克曼教授就提出這一設(shè)想,通過單克隆抗體中和內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子抑制腫瘤血管生成,,就能切斷腫瘤細(xì)胞的血液及營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),。這種抗腫瘤療法被稱為“抗腫瘤血管生成療法”,,也被形象地稱為“饑餓療法”。1994年,,哈佛大學(xué)癌癥研究中心曾采用該療法一次治愈了7只劉易斯肺癌小鼠,。目前,“抗腫瘤血管生成+抗腫瘤細(xì)胞增殖”的“A+治療方案”已在許多醫(yī)院普及,。
以GLUT1為靶點(diǎn),,開發(fā)出特異性抑制劑來阻斷葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至癌細(xì)胞,讓癌細(xì)胞因缺乏營(yíng)養(yǎng)供給而無法生存的想法,,多年前就已有人提及,,并為此申請(qǐng)了相關(guān)研究課題,。不過,,到目前為止還未見到任何GLUT1抑制劑在臨床上的應(yīng)用。
相關(guān)抑制劑抗癌的細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成GLUT是哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜上鑲嵌的“葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白”的統(tǒng)稱,,它們可以作為載體將細(xì)胞外葡萄糖或其他六碳糖(己糖)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi),。由于癌細(xì)胞以糖酵解(無氧呼吸)為主,其耗糖量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以有氧呼吸為主的正常細(xì)胞,,采用靶向GLUT1的“饑餓療法”可以讓癌細(xì)胞攝取的葡萄糖急劇減少,,因而能選擇性殺死癌細(xì)胞,而對(duì)正常細(xì)胞影響較小,。
目前,,有人篩選出對(duì)肺癌有效的GLUT1致癌劑,其在腫瘤細(xì)胞株及荷瘤動(dòng)物中的評(píng)價(jià)結(jié)果已經(jīng)公開發(fā)表,,顯示出較好的抗腫瘤效果,。
“餓死癌細(xì)胞”離實(shí)際應(yīng)用還有距離不同的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分布在不同細(xì)胞,行使相同或不同功能,,比如單糖運(yùn)輸,、己糖運(yùn)輸、雙向運(yùn)輸?shù)?,而每種細(xì)胞上分布著不止一種類型的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,,這就使得GLUT1的功能被抑制后,其他葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將代償其功能,。以GLUT3為例,,它主要分布在神經(jīng)元和胎盤組織,當(dāng)腦瘤患者的GLUT1被抑制后,,仍然可以依賴GLUT3攝取葡萄糖,,因此癌細(xì)胞還能繼續(xù)生長(zhǎng)。同時(shí),,GLUT1還有一個(gè)易被誘導(dǎo)的特點(diǎn),,即葡萄糖水平低,,它就高表達(dá);葡萄糖水平高,,它就低表達(dá),,這就使得將來使用抑制劑會(huì)面臨“水漲船高”的難題,也就是活性很難抑制或易誘發(fā)耐藥性,。
雖然GLUT1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)已被解析出來,,但基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)、研發(fā),、臨床前及臨床試驗(yàn)等尚未開始,,還有大量工作要做,包括解決上述特異性及誘導(dǎo)性等方面的問題,,也需要耗費(fèi)巨大的財(cái)力,、物力和人力,現(xiàn)在就一味憧憬它美好的抗腫瘤臨床應(yīng)用前景,,似乎為時(shí)過早,。