前不久,,英國《自然》雜志刊發(fā)了清華大學醫(yī)學院顏寧教授研究組在世界上首次解析人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1晶體結構的研究成果。葡萄糖是癌細胞的主要“口糧”,,由于癌細胞消化葡萄糖所產生的能量不到正常細胞的15%,,因此需要攝入更多的葡萄糖。那么,,能否以GLUT1為靶點,,開發(fā)新藥抑制它的轉運功能,阻斷葡萄糖供應,、把癌細胞“餓死”呢?以GLUT1為靶點的“饑餓療法”能否治療癌癥,?
“餓死”癌細胞的療法早已有之實際上,,“餓死”癌細胞的想法很早就有了。早在1971年,,哈佛大學佛克曼教授就提出這一設想,,通過單克隆抗體中和內皮細胞生長因子抑制腫瘤血管生成,就能切斷腫瘤細胞的血液及營養(yǎng)供應,。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+抗腫瘤細胞增殖”的“A+治療方案”已在許多醫(yī)院普及,。
以GLUT1為靶點,,開發(fā)出特異性抑制劑來阻斷葡萄糖轉運至癌細胞,讓癌細胞因缺乏營養(yǎng)供給而無法生存的想法,,多年前就已有人提及,,并為此申請了相關研究課題。不過,,到目前為止還未見到任何GLUT1抑制劑在臨床上的應用,。
相關抑制劑抗癌的細胞及動物實驗已經完成GLUT是哺乳動物細胞膜上鑲嵌的“葡萄糖轉運蛋白”的統(tǒng)稱,它們可以作為載體將細胞外葡萄糖或其他六碳糖(己糖)跨膜轉運至細胞內,。由于癌細胞以糖酵解(無氧呼吸)為主,,其耗糖量遠遠大于以有氧呼吸為主的正常細胞,采用靶向GLUT1的“饑餓療法”可以讓癌細胞攝取的葡萄糖急劇減少,,因而能選擇性殺死癌細胞,,而對正常細胞影響較小,。
目前,有人篩選出對肺癌有效的GLUT1致癌劑,,其在腫瘤細胞株及荷瘤動物中的評價結果已經公開發(fā)表,,顯示出較好的抗腫瘤效果。
“餓死癌細胞”離實際應用還有距離不同的葡萄糖轉運蛋白分布在不同細胞,,行使相同或不同功能,,比如單糖運輸、己糖運輸,、雙向運輸等,,而每種細胞上分布著不止一種類型的葡萄糖轉運蛋白,這就使得GLUT1的功能被抑制后,,其他葡萄糖轉運蛋白將代償其功能,。以GLUT3為例,它主要分布在神經元和胎盤組織,,當腦瘤患者的GLUT1被抑制后,,仍然可以依賴GLUT3攝取葡萄糖,因此癌細胞還能繼續(xù)生長,。同時,,GLUT1還有一個易被誘導的特點,即葡萄糖水平低,,它就高表達,;葡萄糖水平高,它就低表達,,這就使得將來使用抑制劑會面臨“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蛋白質的結構已被解析出來,,但基于結構的藥物設計,、研發(fā)、臨床前及臨床試驗等尚未開始,,還有大量工作要做,,包括解決上述特異性及誘導性等方面的問題,也需要耗費巨大的財力,、物力和人力,,現在就一味憧憬它美好的抗腫瘤臨床應用前景,似乎為時過早,。