中國(guó)科大發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞周期中糖代謝調(diào)控的新機(jī)制
失控的惡性增殖是腫瘤細(xì)胞的根本特征，增殖過程需要伴隨大量的生物合成。腫瘤細(xì)胞通過代謝重編程來滿足大量的能量和物質(zhì)需求，即在氧氣充足的條件下，腫瘤細(xì)胞仍然會(huì)進(jìn)行活躍的糖酵解 (Warburg effect)。通常認(rèn)為主要分子機(jī)制是通過高表達(dá)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT)以及乳酸脫氫酶A(LDHA)等來實(shí)現(xiàn)的，但是在很多腫瘤細(xì)胞中，和LDHA催化反應(yīng)相反的亞基LDHB也是高表達(dá)的，為何腫瘤細(xì)胞需要高表達(dá)這種逆向反應(yīng)的酶，逆向反應(yīng)酶上調(diào)如何進(jìn)行快速的糖酵解，這些看似“矛盾”的問題一直沒有合理的解釋。
近日合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心、生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部、中科院天然免疫與慢性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊振業(yè)課題組發(fā)現(xiàn)在P53失活腫瘤中高表達(dá)的激酶Aurora-A可以在細(xì)胞周期的S期和G2期通過磷酸化LDHB上特定的位點(diǎn)，通過釋放底物抑制效應(yīng)逆轉(zhuǎn)其催化反應(yīng)的傾向性，促進(jìn)糖酵解和細(xì)胞分裂前的生物合成，從而協(xié)助腫瘤細(xì)胞快速增殖。這一發(fā)現(xiàn)為解釋上述矛盾提供了新思路。相關(guān)成果以“Aurora-A Mediated Phosphorylation of LDHB promotes glycolysis and tumor progression by relieving the substrate-inhibition effect”為題，發(fā)表于Nature Communications。
論文的通訊作者為楊振業(yè)教授和國(guó)靜副研究員，中科大生命學(xué)院的博士后程傲星、楊冬冬，博士生張鵬，軍事醫(yī)學(xué)研究院王勃為論文的共同第一作者。該項(xiàng)工作還得到了軍事醫(yī)學(xué)研究院段小濤、潘欣課題組，中科大生命學(xué)院周叢照、張華鳳、吳緬、高平、張志勇課題組，中科大一附院潘躍銀課題組，華東理工大學(xué)楊弋、趙玉政課題組以及安醫(yī)一附院吳強(qiáng)和王華課題組的大力幫助。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13485-8
本研究也為靶向激酶Aurora-A的腫瘤精準(zhǔn)治療提供了新的思路。值得一提的是楊振業(yè)課題組和華南理工大學(xué)廉哲雄課題組合作發(fā)現(xiàn)Aurora-A的高效抑制劑可以直接重塑惡性乳腺腫瘤的免疫微環(huán)境并增加PD-L1阻斷抗體的敏感性，從而達(dá)到更好的抗腫瘤效果，該工作在7月發(fā)表在Cancer Research，同期發(fā)表了領(lǐng)域?qū)＜业脑u(píng)述并重點(diǎn)推薦。該研究還得到了復(fù)旦大學(xué)柳素玲課題組，中科大一附院黃強(qiáng)、張開光、馬小鵬和生醫(yī)部馬世嵩課題組的大力支持。這兩部分研究為深入理解激酶Aurora-A在腫瘤發(fā)展和治療中的作用提供了新機(jī)制。
以上研究在中科院、基金委、科技部、教育部等資助下完成。
（生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部、中科院天然免疫與慢性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心、科研部）
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