食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)是中國(guó)食管癌(EC)的主要組織學(xué)亞型,具有廣泛的淋巴轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),這些轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性以及對(duì)治療藥物產(chǎn)生的耐藥性,是ESCC難以治愈的核心問(wèn)題與不良預(yù)后的臨床挑戰(zhàn)。過(guò)往的研究表明,酪氨酸磷酸化控制著信號(hào)網(wǎng)絡(luò),并代表了一種腫瘤細(xì)胞通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)直接相互作用來(lái)維持下游分子激活狀態(tài)的機(jī)制。因此,酪氨酸激酶可能是新藥開(kāi)發(fā)的重要靶點(diǎn)。其中,位于糖酵解與葡萄糖和脂質(zhì)代謝核心連接點(diǎn)的脂肪酸合成起始酶(ACLY)與糖酵解和糖異生的關(guān)鍵酶(ALDOA)引起了研究者的注意。這些代謝酶催化結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸磷酸化能夠影響其過(guò)度激活和代謝物的異常積累,從而介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的多種惡性表型。
2025年9月1日,北京大學(xué)詹啟敏院士團(tuán)隊(duì)在《Signal Transduction and Targeted Therapy》發(fā)表了題為“Focal adhesion kinase/Src family kinase axis-mediated tyrosine phosphorylation of metabolic enzymes facilitates tumor metastasis”的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)酪氨酸磷酸化失調(diào)及酪氨酸激酶是癌癥轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素和主要治療靶點(diǎn)。深入的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),高度激活的酪氨酸激酶復(fù)合物——黏著斑激酶(FAK)/Src 家族激酶(SFK)軸通過(guò)磷酸化關(guān)鍵代謝酶——ALDOA和ACLY催化結(jié)構(gòu)域中的特定酪氨酸位點(diǎn),來(lái)重編程腫瘤細(xì)胞的葡萄糖和脂質(zhì)代謝,最終促進(jìn)ESCC轉(zhuǎn)移。最后,本研究還發(fā)現(xiàn)了一種天然產(chǎn)物槲皮萬(wàn)壽菊苷(Quercetagitrin)能夠特異性結(jié)合并抑制ALDOA關(guān)鍵位點(diǎn)的磷酸化和酶活性,為ESCC的治療提供了潛在藥物與新的策略。

01 酪氨酸激酶FAK/SFK軸磷酸化ACLY和ALDOA的酪氨酸位點(diǎn),促進(jìn)其在食管鱗狀細(xì)胞癌中的高表達(dá)
| 特異性高表達(dá)發(fā)現(xiàn):
研究者在55例臨床ESCC樣本和10例鄰近正常組織樣本中分析了多種酪氨酸磷酸化蛋白(ACLY Tyr542、Tyr652;ALDOA Tyr174、Tyr302 、Tyr328)的表達(dá)。結(jié)果顯示,ACLY和ALDOA的酪氨酸磷酸化活性位點(diǎn)在ESCC樣品中顯著高表達(dá),并與ESCC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)(圖1A-B)。
| 上游調(diào)控通路:
隨后,研究者利用細(xì)胞及動(dòng)物模型驗(yàn)證了這些活性位點(diǎn)在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)情況。此外,為了探究ACLY和ALDOA酪氨酸位點(diǎn)激活的上游機(jī)制,研究者還評(píng)估了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中具有調(diào)控細(xì)胞黏附與遷移功能的兩種非受體酪氨酸激酶——黏著斑激酶(FAK)與Src家族激酶(SFK)與這些酪氨酸位點(diǎn)的相互作用。結(jié)果顯示,激活的FAK/SFK激酶復(fù)合物能夠與pACLY、pALDOA發(fā)生直接相互作用,在細(xì)胞與臨床樣本中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明它們的磷酸化是由FAK/SFK激酶活性直接驅(qū)動(dòng)的(圖1C-D)。

圖1 酪氨酸激酶FAK/SFK軸磷酸化ACLY和ALDOA的酪氨酸位點(diǎn),促進(jìn)其在食管鱗狀細(xì)胞癌中的高表達(dá)
02 FAK/SFK 軸調(diào)控 ACLY 和 ALDOA 關(guān)鍵酪氨酸位點(diǎn)的磷酸化,影響下游信號(hào)分子,從而驅(qū)動(dòng)癌癥的增殖和轉(zhuǎn)移
| 調(diào)控通路證實(shí):
抑制FAK/SFK軸能有效阻斷原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性ESCC細(xì)胞中ACLY和ALDOA的活性,以及下游活性代謝物的產(chǎn)生。明確上游調(diào)控關(guān)系之后,研究者進(jìn)一步確證關(guān)鍵酪氨酸位點(diǎn)的功能。結(jié)果證實(shí),這些特定酪氨酸位點(diǎn)的磷酸化對(duì)維持ACLY和ALDOA的酶活性和促癌功能至關(guān)重要(圖2A-B)。
| 促癌機(jī)制探究:
探索促癌增殖和轉(zhuǎn)移的下游分子機(jī)制發(fā)現(xiàn),ACLY/ALDOA通過(guò)上調(diào)周期蛋白依賴(lài)性激酶CDK7/9的表達(dá)并促進(jìn)其與DNA復(fù)制/細(xì)胞周期相關(guān)基因啟動(dòng)子的結(jié)合,從而驅(qū)動(dòng)癌細(xì)胞增殖;通過(guò)增強(qiáng)多能性轉(zhuǎn)錄因子的活性和其與轉(zhuǎn)移相關(guān)基因啟動(dòng)子的結(jié)合,來(lái)促進(jìn)ESCC的轉(zhuǎn)移表型(圖2C)。

圖2 FAK/SFK 軸調(diào)控 ACLY 和 ALDOA 關(guān)鍵酪氨酸位點(diǎn)的磷酸化,影響下游信號(hào)分子,從而驅(qū)動(dòng)癌癥的增殖和轉(zhuǎn)移
03 天然產(chǎn)物槲皮萬(wàn)壽菊苷靶向ALDOA酪氨酸位點(diǎn),抑制食管鱗狀細(xì)胞癌的惡性進(jìn)展
| 靶向藥物篩選:
在闡明ACLY和ALDOA在ESCC中的核心作用與上下游調(diào)控機(jī)制后,研究者通過(guò)虛擬篩選尋找能夠與ALDOA-Tyr174/302/328結(jié)合的高親和力化合物作為潛在的靶向抗癌藥物,選擇了天然產(chǎn)物槲皮萬(wàn)壽菊苷進(jìn)行后續(xù)研究(圖3A-B)。
| 藥物作用驗(yàn)證:
機(jī)制驗(yàn)證結(jié)果顯示,槲皮萬(wàn)壽菊苷能夠劑量依賴(lài)性地抑制ALDOA酪氨酸位點(diǎn)的磷酸化、ALDOA酶活性及其代謝產(chǎn)物的生成,還能夠下調(diào)此前發(fā)現(xiàn)的增殖和轉(zhuǎn)移相關(guān)分子的表達(dá)。此外,CETSA/Pull down+WB的結(jié)果也證實(shí)了槲皮萬(wàn)壽菊苷與ALDOA-Tyr174/302/328的相互作用。體內(nèi)功能性實(shí)驗(yàn)證實(shí),槲皮萬(wàn)壽菊苷顯著抑制了癌癥轉(zhuǎn)移并具有較好的安全性(圖3C-D)。

圖3 天然產(chǎn)物槲皮萬(wàn)壽菊苷靶向ALDOA酪氨酸位點(diǎn),抑制食管鱗狀細(xì)胞癌的惡性進(jìn)展
04 FAK/SFK抑制劑與槲皮苷聯(lián)合使用的抗腫瘤策略及其分子調(diào)控機(jī)制
| 藥物聯(lián)用效果:
最后,研究者將槲皮萬(wàn)壽菊苷與FAK抑制劑和SFK抑制劑進(jìn)行聯(lián)合給藥,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合后具有顯著的抗腫瘤作用,比單藥治療更能有效減小淋巴結(jié)體積,還顯著抑制了原發(fā)性腫瘤中腫瘤增殖標(biāo)志物和相關(guān)干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的活化(圖4A)。
| 分子機(jī)制闡明:
機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AK/SFK信號(hào)通過(guò)激活A(yù)CLY和ALDOA的酪氨酸磷酸化,調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程、DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白表達(dá),在ESCC腫瘤進(jìn)展中具有關(guān)鍵作用(圖4B)。

圖4 FAK/SFK抑制劑與槲皮苷聯(lián)合使用的抗腫瘤策略及其分子調(diào)控機(jī)制
總結(jié)與討論
本研究不僅為腫瘤進(jìn)展中代謝信號(hào)交叉調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵性證據(jù),而且對(duì)于活性先導(dǎo)化合物的篩選是對(duì)研究意義的升維和拔高,非常值得參考借鑒(達(dá)吉特可以提供多種“以靶找藥”技術(shù)方案)。通過(guò)對(duì)新靶點(diǎn)“成藥性”的驗(yàn)證,直接證實(shí)靶向該靶點(diǎn)的可行性,標(biāo)志著基礎(chǔ)研究從理論探索邁向應(yīng)用轉(zhuǎn)化成為可能。此外,先導(dǎo)化合物可能并不是能夠直接開(kāi)發(fā)利用的“完美藥物”,但卻是后續(xù)研究的起點(diǎn)和核心基礎(chǔ),通過(guò)后續(xù)的結(jié)構(gòu)修飾改造,篩選出活性更強(qiáng)、毒性更低、藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)更優(yōu)的候選藥物,能夠極大地加速臨床藥物研發(fā)進(jìn)程以及時(shí)間與資金成本。

達(dá)吉特針對(duì)中藥及小分子藥物研究,建立了一套完整的技術(shù)服務(wù)體系:
1)中藥/復(fù)方的有效成分高標(biāo)準(zhǔn)鑒定
2)空間藥物分布與空間藥代動(dòng)力學(xué)
3)小分子化合物批量標(biāo)記(生物素/炔基/熒光)
4)小分子釣靶(標(biāo)記法):20K人類(lèi)蛋白組芯片/ ABPP/競(jìng)爭(zhēng)性化學(xué)蛋白組
5)小分子釣靶(非標(biāo)記法):DARTS /Lip-MS/ CETSA
6)膜蛋白靶點(diǎn)篩選技術(shù):SPIDER / MPA/GPCR膜蛋白芯片
7)藥物調(diào)控通路篩選:磷酸化抗體芯片/磷酸化蛋白組
8)SPR表面等離子共振(分子動(dòng)力學(xué))
9)藥-靶結(jié)合位點(diǎn)分析(高分辨質(zhì)譜/分子對(duì)接)
10)細(xì)胞、小動(dòng)物活體成像
11)表型篩藥:Drug-seq分子表型篩藥、類(lèi)器官篩藥、高內(nèi)涵篩藥
12)以靶找藥:虛擬篩選+HSPR
相關(guān)文獻(xiàn)
Chen J, Zhang J, Zhu Y, et al.Focal adhesion kinase/Src family kinase axis-mediated tyrosine phosphorylation of metabolic enzymes facilitates tumor metastasis.Signal Transduct Target Ther. 2025;10(1):280. Published 2025 Sep 1. doi:10.1038/s41392-025-02395-5
