m6A調(diào)節(jié)的腫瘤糖酵解“集合”--癌癥治療的“新星”

欄目：最新研究動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間：2023-12-22
研究者認(rèn)為m6A修飾糖酵解在腫瘤治療中具有重要意義和潛力......

       糖酵解重編程是癌癥最重要的特征之一，在癌癥的發(fā)展中起著不可或缺的作用。在癌細(xì)胞中，葡萄糖代謝的變化滿足了自身增殖、血管生成和淋巴管生成、轉(zhuǎn)移的需要，也影響了腫瘤的免疫逃逸、預(yù)后評(píng)價(jià)和治療效果。RNA的n6-甲基腺苷（m6A）修飾在真核細(xì)胞中廣泛存在。動(dòng)態(tài)和可逆的m6A修飾廣泛參與腫瘤干細(xì)胞更新和分化、腫瘤治療抵抗、腫瘤微環(huán)境、腫瘤免疫逃逸和腫瘤代謝的調(diào)控。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明m6A修飾可以通過(guò)多種方式影響腫瘤的糖酵解過(guò)程，從而調(diào)節(jié)腫瘤的生物學(xué)行為。本文綜述了糖酵解在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用，并詳細(xì)闡述了m6A修飾通過(guò)調(diào)節(jié)糖酵解對(duì)不同腫瘤的深遠(yuǎn)影響。研究者認(rèn)為m6A修飾糖酵解在腫瘤治療中具有重要意義和潛力。本文于2023年8月發(fā)表在《Molecular Cancer》IF: 37.3期刊上
m6A修飾
       m6A修飾是真核細(xì)胞mRNA和lncRNA中最常見(jiàn)的化學(xué)修飾。它幾乎參與了RNA的加工、核輸出、翻譯和降解等整個(gè)RNA代謝過(guò)程。RNA的m6A修飾是動(dòng)態(tài)和可逆的。這種復(fù)雜的反應(yīng)離不開(kāi)“編寫者”、“擦除者”和“閱讀者”的互動(dòng)。具體地說(shuō)，m6A的“編寫者”和“擦除者”負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)相關(guān)RNA的甲基化水平。這樣，各種m6A“閱讀者”就可以識(shí)別并結(jié)合m6A修飾的RNA來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá)（圖1；表1）。


圖1  m6A修飾的調(diào)控
表1  m6A甲基化酶在RNA代謝中的功能

m6A“編寫者”- 甲基化轉(zhuǎn)移酶
       作為m6A“編寫者”，甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物由多個(gè)成分組成，這些成分相互支持，共同調(diào)節(jié)核酸的甲基化。眾所周知，METTL3和METTL14是來(lái)自同一家族的S-腺苷甲硫氨酸（SAM）依賴性甲基轉(zhuǎn)移酶。它們形成的異二聚體在m6A的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也與體外DNA損傷的修復(fù)有關(guān)。這里，主要討論METTL3和METTL14作為m6A“編寫者”的作用。Wang等人證明，METTL3在分子水平上折疊形成帶正電溝槽，并含有大量的SAM，而在METTL14中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)SAM。這說(shuō)明METTL3是催化甲基化修飾的核心力量，但對(duì)METTL3的賴氨酸殘基進(jìn)行類泛素修飾后，其催化能力受到抑制。此外， METTL3的功能也與Cys-Cys-Cys-His（CCCH）型鋅結(jié)合基序的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)密不可分。作為METTL3-METTL14二聚體復(fù)合物的另一個(gè)組分，METTL14可以通過(guò)其末端RGG重復(fù)序列與RNA結(jié)合，也可以在分子水平上與METTL3形成廣泛的連接，從而提高M(jìn)ETTL3的生物活性。METTL14還能在METTL3的保護(hù)下避免U-box-蛋白 1介導(dǎo)的泛素化降解。腎母細(xì)胞瘤1相關(guān)蛋白（WTAP）是催化m6A修飾的核心復(fù)合物的組分之一。它作為METTL3- METTL14復(fù)合體的調(diào)控亞基存在，其表達(dá)也受METTL3的調(diào)控。RNA結(jié)合基序蛋白15（RBM15）主要與METTL3和WTAP結(jié)合。它還通過(guò)促進(jìn)RNA解旋酶DBP5與mRNA的結(jié)合來(lái)提高mRNA的成核效率。VIRMA在招募由METTL3、METTL14和WTAP組成的催化核心復(fù)合體方面發(fā)揮作用。它主要在RNA的3’非編碼區(qū)和終止密碼子附近發(fā)揮催化功能。Hakai是一種環(huán)指E3泛素連接酶，在維持m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著不可替代的作用。ZC3H13就像一顆鉚釘，連接著RBM15、WTAP和Virma，也與WTAP、Virma和Hakai的核定位有關(guān)。
       除了上述，還有一些甲基轉(zhuǎn)移酶是不容忽視的。例如，METTL16是近年來(lái)逐漸被發(fā)現(xiàn)的一種甲基轉(zhuǎn)移酶，它通過(guò)其N-末端結(jié)構(gòu)域和C-末端VCRs來(lái)調(diào)節(jié)MAT2A mRNA和U6 snRNA的表達(dá)，維持細(xì)胞內(nèi)SAM的動(dòng)態(tài)平衡，并與DNA損傷后的修復(fù)有關(guān)。此外，METTL5和ZCCHC4還負(fù)責(zé)細(xì)胞中18 S rRNA和28 S rRNA的甲基化。其作用的具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
M6A“擦除者”-去甲基化酶
       脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白（FTO）、ALKB同源物5（ALKBH5）和ALKB同源物3（ALKBH3）都是雙加氧酶ALKB蛋白家族的成員。它們依靠α-酮戊二酸和鐵(II)來(lái)降低RNA的m6A修飾水平。在微觀結(jié)構(gòu)水平上，ALKBH3、ALKBH5和FTO都具有淺間隙，因此它們更喜歡與mRNA等單鏈核酸結(jié)合。此外，F(xiàn)TO的去甲基化活性受RNA序列和三級(jí)結(jié)構(gòu)的影響，并且它還具有SFPQ（一種RNA結(jié)合蛋白）作為其伴侶蛋白。SFPQ可以與RNA上的CUGUG序列結(jié)合并募集FTO來(lái)促進(jìn)近端去甲基化。
M6A“閱讀者”-甲基化閱讀蛋白
       與“編寫者”和“擦除者”不同，m6A“閱讀者”不直接改變甲基化水平，而是識(shí)別并結(jié)合RNA的甲基化位點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，各種“閱讀者”與各種m6A位點(diǎn)結(jié)合，影響RNA的命運(yùn)。
       含有YT521-B同源（YTH）結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)YTHDF1-3是m6A修飾的常見(jiàn)“閱讀者”。一般認(rèn)為YTHDF1可以誘導(dǎo)mRNA翻譯；YTHDF2加速mRNA的降解；YTHDF3具有以上兩個(gè)功能。但最近，一個(gè)新的YTHDF蛋白模型顯示，YTHDF1/2/3作用于相同的mRNAs子集，導(dǎo)致其降解，但不促進(jìn)翻譯。該模型還表明，它們之間存在一定的功能補(bǔ)償。另一類具有YTH結(jié)構(gòu)域的m6A“閱讀者”是YTH Domain Containing 1（YTHDC1）和YTHDC2，前者與RNA剪接和核輸出有關(guān)，后者與RNA翻譯有關(guān)。異質(zhì)核核糖核蛋白（HNRNP）家族是另一個(gè)m6A“閱讀者”。其中，核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2/B1（HNRNPA2B1）可與含有RGm6AC序列的miRNA結(jié)合，募集microRNA微處理器復(fù)合物蛋白DGCR8剪接miRNA的前體，促進(jìn)成熟miRNA的形成。HNRNPC和HNRNPG均與m6A開(kāi)關(guān)的特殊機(jī)制有關(guān)。所謂m6A開(kāi)關(guān)，是指m6A修飾的RNA結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響RNA結(jié)合蛋白與相應(yīng)位點(diǎn)的結(jié)合，從而調(diào)控細(xì)胞內(nèi)相關(guān)生命活動(dòng)的過(guò)程。最近研究表明，HNPNPR也是HNRNPs蛋白家族的一員，與m6A修飾有很強(qiáng)的相關(guān)性，參與腫瘤糖酵解。此外，胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白（igf2bp）主要參與調(diào)控mRNA的穩(wěn)定性和翻譯。NF-κB激活蛋白（NKAP）促進(jìn)mRNA的剪接和成熟。真核生物翻譯起始因子3（Eukaryotic translation initiation factor 3, eIF3）也被認(rèn)為是m6A的“讀者”，在真核生物翻譯起始過(guò)程中起核心作用。由此可見(jiàn)，m6A“讀者”所起的作用是非常復(fù)雜多樣的，包括但不限于RNA剪接、成熟、穩(wěn)定、翻譯、定位等調(diào)控。在這方面，還有許多未知的“讀者”等待被發(fā)現(xiàn)。
糖酵解過(guò)程
       糖酵解是將一分子葡萄糖分解成兩分子丙酮酸，然后產(chǎn)生兩分子ATP的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，胞外葡萄糖在葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）的幫助下轉(zhuǎn)移到細(xì)胞液中。葡萄糖在己糖激酶（HK）、葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶（GPI）、磷酸果糖激酶-1（PFK）和醛縮酶（ALD）的作用下分解為相互轉(zhuǎn)化的甘油醛- 3-磷酸和二羥丙酮磷酸。到目前為止，含有六個(gè)碳原子的葡萄糖已經(jīng)分解成兩個(gè)三碳單元。然后，在甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）、磷酸甘油酸激酶（PGK）、磷酸甘油酸變化酶（PGAM）、烯醇化酶（ENO）和丙酮酸激酶（PK）的催化下，最終轉(zhuǎn)化為兩分子丙酮酸。
       當(dāng)細(xì)胞為需氧且有線粒體時(shí)，丙酮酸通常進(jìn)入線粒體進(jìn)行三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生大量ATP，為細(xì)胞提供能量;然而，如果細(xì)胞缺氧或缺乏線粒體，丙酮酸就會(huì)被還原成乳酸。在這些過(guò)程中，代謝中間體也可以進(jìn)入其他生化反應(yīng)過(guò)程，使細(xì)胞內(nèi)的各種反應(yīng)得以協(xié)調(diào)有序。然而，生物化學(xué)家Otto Warburg發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊的現(xiàn)象:在癌細(xì)胞中，即使它們有正常的線粒體和充足的氧氣，它們也很少發(fā)生氧化磷酸化（OXPHOS）。相反，癌細(xì)胞主要依靠糖酵解提供能量。這一特性表現(xiàn)為癌細(xì)胞能夠耐受低氧環(huán)境，同時(shí)也增加了腫瘤細(xì)胞微環(huán)境中的乳酸水平，刺激腫瘤生長(zhǎng)發(fā)育。
糖酵解與腫瘤
       對(duì)于大多數(shù)正常細(xì)胞來(lái)說(shuō)，它們更喜歡氧化磷酸化為自己提供能量。然而，在腫瘤細(xì)胞中，糖酵解具有獨(dú)特的地位。這是因?yàn)榕cOXPHOS相比，雖然糖酵解產(chǎn)生的ATP少，但速度更快。因此，糖酵解同時(shí)可以產(chǎn)生更多的ATP，為腫瘤細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。此外，糖酵解過(guò)程中產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物對(duì)于細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)、核酸等生物大分子的合成至關(guān)重要，有助于腫瘤細(xì)胞的增殖。乳酸是糖酵解的產(chǎn)物之一，能有效抑制多種免疫細(xì)胞的功能，有助于腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究證實(shí)，腫瘤糖酵解在腫瘤增殖、血管生成和淋巴管生成、轉(zhuǎn)移、免疫逃逸等腫瘤進(jìn)展過(guò)程中起著不可或缺的作用，并與腫瘤預(yù)后評(píng)價(jià)和治療有一定的相關(guān)性（圖2；表2）。


圖2  糖酵解與腫瘤的關(guān)系
表2  糖酵解在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用

糖酵解與腫瘤增殖
       細(xì)胞的生命活動(dòng)離不開(kāi)能量。如果沒(méi)有糖酵解提供能量，即使是頑強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞也無(wú)法存活。在胰腺癌中，TRIM47可以泛素化果糖-1,6-二磷酸酶（FBP1），并加速FBP1的降解，從而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。
       LDH是催化丙酮酸還原為乳酸正向反應(yīng)的關(guān)鍵酶，LDHB是LDH的一個(gè)亞基。絲氨酸/蘇氨酸激酶Aurora-A可以直接結(jié)合乳酸脫氫酶B（LDHB）并使其絲氨酸162位點(diǎn)磷酸化。磷酸化的LDHB降低了底物在還原反應(yīng)中的抑制作用，顯著加速丙酮酸向乳酸的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)糖酵解和腫瘤細(xì)胞的增殖。除LDHB外，LDHA作為L(zhǎng)DH的組成部分，在腫瘤增殖中也起著重要作用。在甲狀腺癌中，lncRNA LINC00671與LDHA水平呈負(fù)相關(guān)。在缺氧條件下，轉(zhuǎn)錄因子STAT3被激活，抑制LINC00671的表達(dá)。這增加了腫瘤細(xì)胞中的LDHA含量，促進(jìn)糖酵解和甲狀腺癌的增殖。
       果糖-2,6-二磷酸酶3（PFKFB3）是糖酵解的調(diào)節(jié)酶。在LINC00930的作用下，更多的RBBP5-GCN5復(fù)合物與PFKFB3啟動(dòng)子結(jié)合。因此，PFKFB3啟動(dòng)子區(qū)域的H3K4三甲基化和H3K9乙酰化增加，導(dǎo)致PFKFB3的表達(dá)顯著增加。過(guò)表達(dá)的PFKFB3可以催化乳酸的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)，促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞糖酵解和增殖。
       作為糖酵解過(guò)程中的關(guān)鍵酶，PGK1催化1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化為3-磷酸甘油酸，并產(chǎn)生一個(gè)ATP分子。在結(jié)直腸癌中，PGK1中的O-連接N-乙酰氨基葡萄糖（O-GlcNAc）修飾蘇氨酸255位的糖基化位點(diǎn)。經(jīng)O-GlcN?；揎椀腜GK1活性大大提高，并能在線粒體外膜轉(zhuǎn)位酶TOM20的幫助下進(jìn)入線粒體。進(jìn)入線粒體的PKG1可以抑制癌細(xì)胞中的OXPHOS，但可以提高糖酵解活性和乳酸的產(chǎn)生。因此，結(jié)腸癌細(xì)胞通過(guò)提高PGK1 O-GlcN?；酱龠M(jìn)腫瘤增殖酰化水平促進(jìn)腫瘤增殖。
       ENO1能催化2-磷酸甘油酸生成磷酸烯醇式丙酮酸。研究表明，CD47的過(guò)度表達(dá)與結(jié)直腸癌的預(yù)后不良有關(guān)。從機(jī)制上講，CD47通過(guò)抑制FBXW7來(lái)阻止ENO1泛素介導(dǎo)的降解。這可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的糖酵解，激活ERK信號(hào)通路，最終加速腫瘤細(xì)胞的增殖。在肺腺癌中，CIRC-ENO1通過(guò)與miR-22-3p相互作用上調(diào)ENO1基因的表達(dá)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的ATP水平、葡萄糖攝取和乳酸生成增加，從而促進(jìn)腫瘤的增殖。
糖酵解與腫瘤血管生成和淋巴管生成
       腫瘤血管生成和淋巴管生成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。這一過(guò)程的異常是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要特征之一。Dickkopf相關(guān)蛋白2（DKK2）可與脂蛋白受體相關(guān)蛋白6（LRP6）協(xié)同作用，激活下游的AKT/mTOR信號(hào)通路，促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的有氧糖酵解。此時(shí)，糖酵解產(chǎn)生的大量乳酸在腫瘤微環(huán)境中積聚，進(jìn)一步刺激內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)，加速腫瘤血管生成和結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移。
腫瘤淋巴管生成和前哨淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵。Li等通過(guò)對(duì)黑色素瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)，S100A4在小鼠體內(nèi)的表達(dá)可以增強(qiáng)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞（LECs）的運(yùn)動(dòng)能力，促進(jìn)黑色素瘤淋巴管生成和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。在低氧條件下，LECs中S100A4的表達(dá)上調(diào)，激活A(yù)MPK依賴的糖酵解，并通過(guò)影響腫瘤淋巴管尖端細(xì)胞在新淋巴管中的位置和運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤淋巴管的出芽。
糖酵解與腫瘤轉(zhuǎn)移
       在腫瘤微環(huán)境中，癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer-associated fibroblasts, CAF）是大量能夠分泌多種癌細(xì)胞調(diào)節(jié)因子的基質(zhì)細(xì)胞。CAF分泌的調(diào)節(jié)因子能促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。CAF還具有很強(qiáng)的糖酵解能力，在細(xì)胞外釋放大量乳酸。之后，這部分乳酸會(huì)被癌細(xì)胞吸收，在癌細(xì)胞漿中轉(zhuǎn)化為丙酮酸，然后通過(guò)線粒體的OXPHOS為癌細(xì)胞的增殖提供持續(xù)的能量。這個(gè)過(guò)程被稱為“reverse Warburg effect”。腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞中的共濟(jì)失調(diào)-毛細(xì)血管擴(kuò)張突變蛋白激酶（ATM）在低氧條件下可被誘導(dǎo)氧化。氧化ATM可使GLUT1磷酸化，增加PKM2的表達(dá)，促進(jìn)糖酵解。在這個(gè)過(guò)程中，大量積累的乳酸可以激活轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1/p38MAPK/MMP2/9信號(hào)軸，刺激癌細(xì)胞的線粒體活性，提高乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。
       Li等人的動(dòng)物模型顯示，CircRPN2抑制肝細(xì)胞癌的糖酵解和轉(zhuǎn)移。具體地說(shuō)，CircRPN2通過(guò)加速ENO1的降解和調(diào)節(jié)miR-183-5p/FOXO1軸來(lái)抑制肝癌的有氧糖酵解，最終抑制肝癌的轉(zhuǎn)移。此外，周和他的同事分析了來(lái)自TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)ZEB1-PFKM-糖酵解軸與肝癌的腫瘤發(fā)生和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。此外，在原位肝細(xì)胞癌移植瘤的隨訪實(shí)驗(yàn)中也得到了相同的結(jié)果。
糖酵解與腫瘤免疫逃逸
       腫瘤的免疫逃逸是指癌細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊，從而在體內(nèi)存活和增殖的現(xiàn)象。大量證據(jù)表明，腫瘤糖酵解與多種癌細(xì)胞的免疫逃逸密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，Notch1信號(hào)與TAZ形成的正反饋環(huán)具有促進(jìn)糖酵解基因表達(dá)，加速癌細(xì)胞乳酸合成的作用。胞外液中積累的乳酸可抑制T、NK細(xì)胞活性，誘導(dǎo)肺癌免疫逃逸。在乳腺癌中，糖酵解活性升高可上調(diào)IL-17信號(hào)通路，募集巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞，但降低了腫瘤殺傷細(xì)胞的聚集。高糖酵解還可誘導(dǎo)PD-L1、CTLA-4等免疫檢查點(diǎn)的表達(dá)，使乳腺癌逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)視。此外，腫瘤糖酵解還可促進(jìn)三陰性乳腺癌(TNBC)細(xì)胞中粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）的表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤髓系抑制細(xì)胞（MDSCs）的產(chǎn)生，影響腫瘤免疫逃逸和腫瘤生長(zhǎng)。
       在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，高水平的有氧糖酵解將HK2從線粒體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。然后，HK2作為一種蛋白激酶，磷酸化IκBα，誘導(dǎo)PD-L1表達(dá)，導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸。此外，研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）通過(guò)減少腫瘤免疫微環(huán)境中的氧含量，分泌腫瘤壞死因子促進(jìn)腫瘤糖酵解，抑制腫瘤細(xì)胞中PD-L1的表達(dá)，參與非小細(xì)胞肺癌的糖酵解和免疫逃逸。
糖酵解與腫瘤預(yù)后評(píng)估
       18F-FDG PET/CT顯像是一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)估各種惡性腫瘤的分期、復(fù)發(fā)或治療反應(yīng)的工具。這項(xiàng)檢查最常用的顯像劑是18F-FDG，它是一種葡萄糖類似物。被注射到人體后，它可以像葡萄糖一樣進(jìn)入細(xì)胞，被磷酸化形成FDG-6-磷酸。然而，它不能進(jìn)一步代謝，只能在細(xì)胞內(nèi)積累。腫瘤細(xì)胞的特征是糖代謝增加，表現(xiàn)為葡萄糖攝取和代謝率增加。因此，PET/CT的成像原理是利用18F-FDG在各種惡性腫瘤中的高代謝、高攝取和蓄積來(lái)發(fā)現(xiàn)原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶。
       目前，結(jié)合腫瘤體積和腫瘤代謝活性的18F-FDG PET/CT參數(shù)，如代謝腫瘤體積和總病變糖酵解，是預(yù)測(cè)多種癌癥的預(yù)后成像生物標(biāo)志物，如口咽鱗狀細(xì)胞癌、上皮性卵巢癌、腎細(xì)胞癌和結(jié)直腸癌。
糖酵解與腫瘤治療
       腫瘤細(xì)胞為了適應(yīng)惡劣的腫瘤微環(huán)境，通過(guò)調(diào)節(jié)有氧糖酵解為其各種生命活動(dòng)提供能量支持。因此，破壞腫瘤細(xì)胞糖酵解被認(rèn)為是一種潛在的腫瘤治療策略。目前，已開(kāi)發(fā)出幾種靶向糖酵解的抑制劑，但仍需進(jìn)一步研究，使其發(fā)揮更全面的腫瘤抑制作用。
       DHNQ是一種新的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）信號(hào)通路抑制劑。DHNQ通過(guò)減少PFK1、PKM2等糖酵解酶基因的表達(dá)，阻斷癌細(xì)胞的糖酵解，從而抑制結(jié)直腸癌的增殖、遷移和血管生成。在去勢(shì)抵抗前列腺癌（CRPC）細(xì)胞中，雄激素受體直接與GLUT1基因啟動(dòng)子結(jié)合，促進(jìn)GLUT1轉(zhuǎn)錄，以滿足CRPC對(duì)葡萄糖的大量需求。抑制GLUT1可以顯著降低CRPC細(xì)胞的糖酵解和增殖率，使CRPC對(duì)苯扎魯胺（藥名）的治療更加敏感，并降低耐藥性。
       二甲雙胍是一種選擇性抑制HK2活性的藥物。它通過(guò)激活A(yù)MP-AMPK通路和P53通路，破壞腫瘤細(xì)胞的糖酵解。葡萄糖氧化酶通過(guò)消耗積聚的葡萄糖來(lái)降低腫瘤組織中葡萄糖的含量，從而提高饑餓治療的效果。兩種藥物聯(lián)合用藥的抑瘤效果優(yōu)于單獨(dú)用藥。
       除了上述抑制劑外，還有一些天然化合物可以調(diào)節(jié)腫瘤的糖酵解和增殖。徐等人發(fā)現(xiàn)，生物活性黃酮白楊素通過(guò)減少HK2的表達(dá)，減緩肝癌細(xì)胞的糖酵解速度，加速肝癌細(xì)胞的凋亡。胡椒堿是另一種具有抗腫瘤作用的天然化合物。在非小細(xì)胞肺癌中，胡椒堿可以降低HK2的表達(dá)，抑制癌細(xì)胞的糖酵解，促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡，達(dá)到抗腫瘤的作用。
m6A調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解
       越來(lái)越多的證據(jù)表明，m6A修飾通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解，對(duì)腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和治療具有重要意義（圖3；表3）。


圖3  m6A調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解
表3  腫瘤糖酵解中的m6A甲基化

結(jié)直腸癌
       結(jié)直腸癌(CRC)是全球第二大癌癥死亡原因。在結(jié)直腸癌細(xì)胞中，METTL3直接作用于HK2和GLUT1基因，M6A修飾的HK2和GLUT1基因的穩(wěn)定性增強(qiáng)。在隨后的過(guò)程中，IGF2BP2與HK2的5’/3’非編碼區(qū)結(jié)合。IGF2BP2/3與GLUT1的3’非編碼區(qū)結(jié)合。這促進(jìn)了HK2和GLUT1的表達(dá)，促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。另一種甲基轉(zhuǎn)移酶VIRMA以m6A依賴的方式增加HK2 mRNA的甲基化水平，上調(diào)HK2 mRNA的水平并提高其mRNA穩(wěn)定性，最終可加速癌細(xì)胞的有氧糖酵解，提高腫瘤的惡性程度。Liu等人的分析表明，m6A可以修飾GLUT1基因，增強(qiáng)GLUT1基因的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)結(jié)直腸癌的糖酵解和細(xì)胞增殖。Pinin（PNN）是一種橋粒相關(guān)蛋白，參與了一些腫瘤的發(fā)生發(fā)展。He等人發(fā)現(xiàn)PNN mRNA在METTL3的作用下經(jīng)歷了m6A修飾，并通過(guò)與YTHDF1結(jié)合來(lái)提高穩(wěn)定性，最終促進(jìn)了結(jié)腸癌的糖酵解和增殖。Zhang等人發(fā)現(xiàn)WTAP和YTHDF1以m6A依賴的方式增強(qiáng)FOXP3mRNA的穩(wěn)定性。FOXP3的高表達(dá)可直接促進(jìn)下游糖酵解過(guò)程，也可通過(guò)上調(diào)SMARCE1的表達(dá)促進(jìn)結(jié)腸腺癌的糖酵解和增殖。除了直接調(diào)節(jié)糖酵解相關(guān)酶的mRNA外，M6A修飾還可以作用于一些lncRNAs和miRNAs來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤的糖酵解。Wang等人發(fā)現(xiàn)IGF2BP2穩(wěn)定性的長(zhǎng)基因間非編碼RNA（LINRIS）在結(jié)直腸癌細(xì)胞中處于高水平，并與患者的預(yù)后不良有關(guān)。LINRIS可以誘導(dǎo)IGF2BP2的K139泛素化，從而阻止溶酶體對(duì)IGF2BP2的降解，使IGF2BP2蛋白的含量保持在一定水平，并通過(guò)IGF2BP2/MYC/糖酵解軸促進(jìn)癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。鄭等人的研究表明，lncRNA PTTG3P的表達(dá)與結(jié)直腸癌患者的預(yù)后密切相關(guān)。PTTG3P在METTL3的作用下甲基化，并與IGF2BP2結(jié)合以獲得更高的穩(wěn)定性。之后，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子YAP1的協(xié)同作用下，促進(jìn)了結(jié)直腸癌的糖酵解和增殖。作為m6A的“閱讀者”，IMP2通過(guò)HH3-4結(jié)構(gòu)域與m6A修飾的LncRNA ZFAS1相互作用，增加了ZFAS1的穩(wěn)定性。高表達(dá)的ZFAS1可以與Obg-like ATPase 1（OLA1）結(jié)合，提高其水解三磷酸腺苷和激活糖酵解的能力。通過(guò)對(duì)表達(dá)野生型p53的CRC細(xì)胞的研究，侯和他的同事發(fā)現(xiàn)，野生型p53作用于METTL14的啟動(dòng)子區(qū)域，并誘導(dǎo)METTL14的表達(dá)。其次，METTL14在YTHDF2的輔助下，促進(jìn)了pri-miR-6769b和pri-miR-499a的生物成熟。最終，MiR-6769b-3p/GLUT3軸和miR-499a-3p/PGAM1軸通過(guò)降低GLUT3和PGAM1的表達(dá)，抑制p53 WT結(jié)直腸癌細(xì)胞的有氧糖酵解和惡性表型。
肺癌
       肺癌是世界上第二常見(jiàn)的癌癥。在非小細(xì)胞肺癌中，經(jīng)METTL3介導(dǎo)的m6A修飾后，lncRNA ABHD11-AS1更加穩(wěn)定，并通過(guò)ABHD11-AS1/EZH2/KLF4軸促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的有氧糖酵解。張和他的同事們發(fā)現(xiàn)，METTL3還可以增加lncRNA DLGAP1-AS2的甲基化水平，并提高其穩(wěn)定性。接下來(lái)，DLGAP1AS2和YTHDF1共同促進(jìn)c-MYC mRNA的表達(dá)，加速癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)糖酵解。
       在肺腺癌（LUAD）中，ENO1以M6A依賴的方式促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。在肺腺癌（LUAD）中，ENO1以M6A依賴的方式促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。肺腺癌組織中METTL3基因表達(dá)上調(diào)，ALKBH5基因表達(dá)下調(diào)，M6A水平和ENO1基因甲基化水平升高。YTHDF1，一個(gè)m6A“閱讀者”，與甲基化的ENO1 mRNA相結(jié)合，導(dǎo)致ENO1表達(dá)增加，并促進(jìn)肺腺癌的糖酵解。劉和他的同事通過(guò)分析TCGA和GEO數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)，NPM1與m6A修飾和糖酵解有關(guān)。他們還認(rèn)為，m6A修飾可能通過(guò)增強(qiáng)NPM1的穩(wěn)定性來(lái)促進(jìn)LUAD中ENO1、HK2、LDHA、LDHB和GLUT1等糖酵解酶的表達(dá)，從而增強(qiáng)LUAD的糖酵解能力和發(fā)。Yang等發(fā)現(xiàn)WnT/β-連環(huán)素軸可以作用于FTO的啟動(dòng)子區(qū)域，從而抑制FTO的表達(dá)。增加c-MYC基因m6A的修飾，募集YTHDF1促進(jìn)c-MYC基因的翻譯，最終加速肺腺癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。
乳腺癌
       到目前為止，乳腺癌已經(jīng)超過(guò)肺癌，成為世界上最常見(jiàn)的癌癥。在乳腺癌中，C5aR1陽(yáng)性的中性粒細(xì)胞可以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的糖酵解。從機(jī)制上講，C5aR1陽(yáng)性中性粒細(xì)胞分泌的白介素1β和腫瘤壞死因子α可作用于下游的ERK1/2-WTAP-ENO1信號(hào)軸，增加eNO1mRNA的m6A修飾水平，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞中eNO1的表達(dá)和糖酵解。徐和他的同事們發(fā)現(xiàn)，m6A還可以通過(guò)Hippo途徑調(diào)節(jié)乳腺癌的糖酵解。具體地說(shuō)，METTL3/LATS1/YTHDF2軸通過(guò)抑制河馬途徑中的YAP/TAZ促進(jìn)乳腺癌的糖酵解和腫瘤發(fā)生。姚等人發(fā)現(xiàn)，在低氧條件下，腫瘤細(xì)胞中HIF-1α轉(zhuǎn)錄增加，miR-16-5p的表達(dá)受到抑制，導(dǎo)致miR-16-5p與YTHDF1的結(jié)合減少，促進(jìn)YTHDF1的表達(dá)。YTHDF1隨后與PKM2 mRNA結(jié)合，增加癌細(xì)胞中PKM2的表達(dá)和糖酵解，加速乳腺癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。此外，生物信息學(xué)分析表明，GPI與乳腺癌的m6A修飾密切相關(guān)，并可能成為乳腺癌的一個(gè)新的預(yù)后標(biāo)志物。
食道癌
       目前，食道癌的總死亡率和發(fā)病率分別排在第六位和第七位。TCGA ESCA隊(duì)列分析表明，關(guān)鍵糖酵解酶HK2與食道癌M6A修飾密切相關(guān)。功能研究表明，人類白細(xì)胞抗原復(fù)合體P5（HCP5）可增強(qiáng)YTHDF1與m6A修飾的HK2 mRNA的結(jié)合，從而提高HK2mRNA的穩(wěn)定性，促進(jìn)ESCC細(xì)胞的有氧糖酵解，增加ESCC的惡性表型。
APC是一種常見(jiàn)的抑癌基因。在食道癌中，METTL3和METTL14協(xié)同作用于APC mRNA，M6A修飾的APC mRNA與YTHDF結(jié)合后降解。因此，APC對(duì)Wnt/β-catenin通路的調(diào)節(jié)作用減弱，細(xì)胞周期蛋白D1、c-myc和PKM2的表達(dá)增加，從而促進(jìn)腫瘤的有氧糖酵解和腫瘤的發(fā)展。
肝癌
       肝癌是世界上第六大常見(jiàn)癌癥，但它是導(dǎo)致癌癥死亡的第三大原因。在肝細(xì)胞癌中，作為m6A“閱讀者”的YTHDF3抑制了m6A修飾的PFKL mRNA的降解，促進(jìn)了PFKL的表達(dá)和有氧糖酵解。令人驚訝的是，PFKL正向調(diào)節(jié)YTHDF3蛋白的表達(dá)，形成YTHDF3-PFKL-YTHDF3的正反饋循環(huán)，促進(jìn)肝癌的生長(zhǎng)和肺轉(zhuǎn)移。趙等人的研究表明，泛素蛋白連接酶E3組分N-識(shí)別素7（UBR7）激活Keap1/Nrf2/Bach1/HK2軸，減少肝癌細(xì)胞中HK2的含量，抑制肝癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。然而，m6A“擦除器”ALKBH5以m6A依賴的方式促進(jìn)UBR7的表達(dá)。Du等發(fā)現(xiàn)METTL14/USP48/SIRT6軸也具有抑制肝癌的作用。這是因?yàn)楦伟┘?xì)胞中的泛素特異肽酶48（USP48）可以與組蛋白脫乙?；窼IRT6結(jié)合，提高SIRT6的穩(wěn)定性，從而起到削弱肝癌細(xì)胞糖酵解的作用。USP48也受METTL14監(jiān)管。
       LNCAROD是一種與肝細(xì)胞癌糖酵解和預(yù)后不良相關(guān)的lncRNA。在METTL3和IGF2BP1的作用下，LNCAROD的表達(dá)和穩(wěn)定性都有所提高。LNCAROD的高表達(dá)可促進(jìn)SRSF3介導(dǎo)的PKM向PKM2的轉(zhuǎn)化，并可作為miR-145-5p的ceRNA，維持胞漿內(nèi)PKM2的水平。這兩條途徑協(xié)同增加PKM2的水平，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的有氧糖酵解、增殖和侵襲。楊和他的同事在他們對(duì)乙肝病毒X相互作用蛋白（HBXIP）的研究中發(fā)現(xiàn)，HBXIP的表達(dá)可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞的糖酵解，提高腫瘤的惡性程度。這是因?yàn)镠BXIP可以誘導(dǎo)甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3的表達(dá)。在METTL3過(guò)表達(dá)的肝癌細(xì)胞中，HIF-1α的m6A修飾水平增加，激活下游糖酵解酶，增加肝癌的侵襲能力。
胃癌
       胃癌的死亡率和發(fā)病率分別位居第四和第五位。在胃癌中，m6A在METTL3的作用下修飾HDGF mRNA，與IGF2BP3結(jié)合后，其穩(wěn)定性和表達(dá)增強(qiáng)。細(xì)胞核內(nèi)的HDGF可與GLUT4和ENO2啟動(dòng)子結(jié)合，增加細(xì)胞內(nèi)糖酵解酶的含量，促進(jìn)胃癌的糖酵解、增殖和肝轉(zhuǎn)移METTL3還可以催化NADH脫氫酶-1α亞復(fù)合物4（NDUFA4）mRNA 3’UTR的m6A修飾，募集IGF2BP1增加NDUFA4 mRNA的穩(wěn)定性，促進(jìn)NDUFA 4表達(dá)。NDUFA4作為線粒體電子傳遞鏈復(fù)合體的組成成分，通過(guò)促進(jìn)GC細(xì)胞糖酵解而促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖和腫瘤生長(zhǎng)。另一種甲基轉(zhuǎn)移酶WTAP催化HK2 mRNA 3’UTR的m6A修飾，延長(zhǎng)HK2 mRNA的半衰期，并促進(jìn)GC細(xì)胞的糖酵解和增殖。
       LncRNA和WNT通路在胃癌糖酵解中也起重要作用。比如LINC00958可以促進(jìn)GC細(xì)胞的有氧糖酵解。在機(jī)制上，m6A甲基轉(zhuǎn)移酶VIRMA誘導(dǎo)LINC00958甲基化位點(diǎn)的m6A修飾。m6A修飾后的LINC00958降解減少，并與GLUT1 mRNA結(jié)合，提高GLUT1 mRNA的穩(wěn)定性，從而加速GC的有氧糖酵解。徐等發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白IGF2BP3和LIN28B可以識(shí)別并結(jié)合c-MYC mRNA的m6A位點(diǎn)。LncRNA LOC101929709作為一個(gè)支架來(lái)支撐以上三者的結(jié)合。c-MYC的過(guò)表達(dá)反過(guò)來(lái)促進(jìn)LOC101929709和LIN28B的表達(dá)，形成一個(gè)正反饋環(huán)，促進(jìn)胃癌的增殖、遷移和糖酵解。此外，羅等發(fā)現(xiàn)IGF2BP1的過(guò)表達(dá)與胃癌的不良預(yù)后有關(guān)。機(jī)制上，m6A修飾的c-MYC mRNA與IGF2BP1結(jié)合后穩(wěn)定性大大提高。c-MYC的過(guò)度表達(dá)通過(guò)c-MYC/糖酵解軸促進(jìn)胃癌的發(fā)展。
       與上述方式不同，METTL14介導(dǎo)的甲基化后，磷酸賴氨酸磷酸組氨酸無(wú)機(jī)焦磷酸磷酸酶（LHPP）mRNA的穩(wěn)定性增強(qiáng)，起到抑制胃癌糖酵解的作用。之后LHPP的乙?；梢砸种艷SK3b的磷酸化進(jìn)而抑制WNT途徑，從而抑制胃癌細(xì)胞的糖酵解和增殖。在Zhang等人的另一項(xiàng)研究中，發(fā)現(xiàn)FTO去除了催化亞基α1（prkaa 1）mRNA 3’UTR區(qū)的m6A修飾，阻止了YTHDF2識(shí)別和結(jié)合PRKAA1 mRNA。結(jié)果，PRKAA1 mRNA的穩(wěn)定性增加，最終促進(jìn)胃癌細(xì)胞中的糖酵解并抑制凋亡。
m6A調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解的臨床意義
       上述信息表明，m6A調(diào)節(jié)的腫瘤糖酵解在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。這也引起了研究者對(duì)靶向m6A調(diào)控的腫瘤糖酵解是否有利于腫瘤治療的好奇。因此，在這里，進(jìn)一步討論m6A調(diào)控的腫瘤糖酵解在癌癥發(fā)病機(jī)制、藥物治療反應(yīng)和耐藥性中的作用機(jī)制，以及靶向m6A調(diào)控的腫瘤糖酵解的治療潛力（圖4；表4）。


圖4 m6a調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解的臨床意義。m6A調(diào)節(jié)通過(guò)影響糖酵解影響腫瘤化療、免疫治療和靶向治療的療效。此外，m6A抑制劑通過(guò)抑制糖酵解發(fā)揮抗腫瘤作用
表4 m6A通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解影響腫瘤治療

在腫瘤化療中
       癌癥的化療是通過(guò)使用某些化學(xué)藥物破壞或抑制癌細(xì)胞的增殖來(lái)治療癌癥的方法。一些研究表明，腫瘤糖酵解中的m6A修飾與對(duì)化療的反應(yīng)有關(guān)。順鉑可以抑制癌細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡。因此，它已成為治療多種實(shí)體腫瘤的有效化療藥物。在膀胱癌組織中，ALKBH5的低表達(dá)不能降低CK2α mRNA的m6A修飾水平，這增加了CK2α mRNA的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了其半衰期，最終加速了膀胱癌細(xì)胞的糖酵解、增殖、遷移和侵襲，降低了膀胱癌細(xì)胞對(duì)順鉑化療的敏感性。Wang等在對(duì)肝癌的研究中發(fā)現(xiàn)，甲基轉(zhuǎn)移酶ZC3H13誘導(dǎo)的m6A修飾可以降低PKM2 mRNA的穩(wěn)定性，抑制肝癌細(xì)胞的糖酵解，降低惡性程度，并使肝癌對(duì)順鉑治療更加敏感。
在腫瘤免疫治療中
       腫瘤免疫治療是通過(guò)重新啟動(dòng)和維持腫瘤免疫循環(huán)，恢復(fù)機(jī)體正常的抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前，m6A修飾的腫瘤糖酵解在腫瘤免疫檢查點(diǎn)抑制劑（抗PD-L1/抗PD-1和抗CTLA-4）治療中的作用已引起人們的關(guān)注。
       在肝癌中，CircRHBDD1可以募集YTHDF1并與m6A修飾的PIK3R1mRNA結(jié)合，提高PIK3R1mRNA的翻譯水平，通過(guò)隨后的PI3K/AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)肝癌細(xì)胞的糖酵解，使肝癌對(duì)抗PD-1治療產(chǎn)生耐藥。因此，糖酵解抑制劑和免疫抑制劑聯(lián)合治療肝癌值得關(guān)注。Chen等人發(fā)現(xiàn)非SMC凝集素I復(fù)合體H（NCAPH）與腎透明細(xì)胞癌的糖酵解和免疫耐受密切相關(guān)。在NCAPH表達(dá)過(guò)程中，IGF2BP3和YTHDC1以m6A依賴的方式調(diào)節(jié)NCAPH mRNA的穩(wěn)定性和核輸出。高表達(dá)的NCAPH通過(guò)穩(wěn)定β-連環(huán)蛋白，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞糖酵解，增加PD-L1的表達(dá)，誘導(dǎo)抗PD-1治療耐藥。在結(jié)直腸癌中，CircQSOX1在METTL3的作用下發(fā)生甲基化，與IGF2BP2結(jié)合后其穩(wěn)定性提高。m6A修飾的CircQSOX1可以募集miR-326和miR-330-5p增加PGAM1的表達(dá)，增強(qiáng)結(jié)直腸癌的糖酵解，增加乳酸的產(chǎn)生，促進(jìn)結(jié)直腸癌的免疫逃逸，降低抗CTLA-4的治療效果。由此可見(jiàn)，sh-CircQSOX1與抗CTLA-4聯(lián)合治療對(duì)于避免結(jié)直腸癌免疫治療的耐藥性具有重要價(jià)值。此外，GNRa-CSP12是一種潛在的治療白血病的免疫抑制劑。它能破壞細(xì)胞內(nèi)Fe2+/Fe3+的平衡，使依賴Fe2+的脫甲基酶FTO和ALKBH5失活，并增加細(xì)胞內(nèi)m6A的水平。這可以降低分別介導(dǎo)糖酵解和免疫檢查點(diǎn)途徑的GLUT3和PKM轉(zhuǎn)錄物的穩(wěn)定性，從而抑制AML細(xì)胞的增殖并增強(qiáng)PD-L1檢查點(diǎn)阻斷的治療效果。
在腫瘤靶向治療中
       除了化療和免疫治療外，m6A的修飾還可能通過(guò)調(diào)節(jié)糖酵解來(lái)降低HER2靶向治療乳腺癌的療效。具體來(lái)說(shuō)，ALKBH5去除癌細(xì)胞中GLUT4 mRNA的m6A修飾，并招募YTHDF2與GLUT4 mRNA結(jié)合以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞糖酵解增加，并對(duì)HER2靶向治療產(chǎn)生耐藥性。因此，抑制ALKBH5/GLUT4軸對(duì)提高包括曲妥珠單抗和拉帕替尼在內(nèi)的HER2靶向治療乳腺癌的療效具有重要意義。
聯(lián)合m6A和糖酵解抑制劑治療腫瘤
       如前所述，m6A調(diào)控的腫瘤糖酵解在腫瘤的化療、免疫治療和靶向治療中具有不可估量的作用。這也提出了m6A和糖酵解抑制劑聯(lián)合使用是否有助于更好的抗腫瘤治療的問(wèn)題。
為了滿足對(duì)葡萄糖的需求，絕大多數(shù)癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上都有GLUT1的高表達(dá)。GLUT1特異性抑制劑，如STF31和WZB117，已被開(kāi)發(fā)用于阻斷癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。此外，針對(duì)糖酵解過(guò)程中關(guān)鍵酶的幾種抑制劑已被研究，包括2-脫氧-d -葡萄糖（2-DG）、PFK158、3-BrPA、紫草素和核黃素。這些抑制劑分別作用于HK2、PFKFB3、GAPDH、PKM2和LDH，有效抑制糖酵解和腫瘤增殖。其中，靶向HK2的糖酵解抑制劑2-DG已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。
       隨著高通量篩選技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)m6A修飾分子機(jī)制的不斷探索，出現(xiàn)了幾種具有抗癌潛力的m6A調(diào)節(jié)抑制劑。例如，STM2457和Elvitegravir是METTL3的特異性抑制劑，而CWI1-2和JX5選擇性抑制IGF2BP2。然而，F(xiàn)TO抑制劑的效果最為顯著。Rhein、FB23、FB23-2、MO-I-500、MA2、CS1和CS2均通過(guò)抑制FTO的m6A去甲基化酶活性顯示出良好的抗腫瘤作用。值得注意的是，這里重點(diǎn)介紹了兩種FTO抑制劑，R-2-羥基戊二酸（R-2HG）和Dac51。R-2HG競(jìng)爭(zhēng)性地抑制FTO的酶活性，導(dǎo)致AML細(xì)胞中pFKP和LDHB的m6A修飾增加。隨后，YTHDF2識(shí)別并結(jié)合這些轉(zhuǎn)錄本，降低它們的穩(wěn)定性和表達(dá)，最終通過(guò)抑制糖酵解途徑來(lái)阻礙AML的增殖。在黑色素瘤中，Dac51通過(guò)抑制FTO增強(qiáng)JunB和C/EBPβ mRNA的m6A修飾水平，這促進(jìn)了YTHDF2與這兩種mRNA的結(jié)合，導(dǎo)致JunB和C/EBPβ表達(dá)顯著降低。JunB和C/EBPβ都是轉(zhuǎn)錄因子，能激活參與糖酵解的基因，如pFKP、PGAM1和HK1，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的糖酵解，限制CD8+T細(xì)胞的激活和效應(yīng)狀態(tài)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。通過(guò)靶向這些過(guò)程，F(xiàn)TO抑制劑Dac51有效地抑制了黑色素瘤。有趣的是，在FTO-KD細(xì)胞中過(guò)表達(dá)JunB足以抑制CD8+T細(xì)胞的激活。用HK2抑制劑2-DG阻斷腫瘤糖酵解可顯著恢復(fù)受損的CD8+T細(xì)胞活化。
       現(xiàn)有證據(jù)有力地表明，m6A可以通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解調(diào)節(jié)各種癌細(xì)胞類型對(duì)抗癌治療的敏感性。因此，m6A抑制劑與腫瘤糖酵解抑制劑聯(lián)合使用有望提高抗腫瘤療效。人們熱切期待這些抑制劑在臨床應(yīng)用上的早期突破，因?yàn)樗鼈優(yōu)槲磥?lái)的癌癥治療帶來(lái)了希望。
結(jié)論與未來(lái)展望
       腫瘤和糖酵解之間的故事已經(jīng)被探索了幾十年。最典型的例子是Warburg效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，它從葡萄糖代謝的角度揭示了腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞之間的差異。隨著MeRIP-seq、miCLIP、SELECT-m6A等m6A檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)m6A與腫瘤糖酵解關(guān)系的研究越來(lái)越多。研究者發(fā)現(xiàn)m6A修飾通過(guò)一系列直接或間接的方式調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的糖酵解和增殖。如m6A可以直接修飾HK2、GLUT1、ENO1、PDK4等關(guān)鍵糖酵解酶的mRNA，通過(guò)影響這些酶的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解。m6A還可以通過(guò)調(diào)控lncRNA和circRNA的下游通路來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解。例如OSSC中的circFOXK2/IGF2BP3/GLUT1軸和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的lncRNA CASC9/IGF2BP2/HK2軸。從目前的研究來(lái)看，科學(xué)家可以預(yù)測(cè)m6A通過(guò)極其復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)調(diào)控腫瘤糖酵解，從而影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和治療。進(jìn)一步研究m6A與腫瘤糖酵解之間的潛在聯(lián)系將有助于人類更深入地了解腫瘤代謝，并對(duì)未來(lái)開(kāi)發(fā)新的腫瘤診斷方法和治療方案具有重要意義。
       雖然靶向m6a修飾的腫瘤糖酵解治療腫瘤的策略前景廣闊，但相關(guān)研究仍存在挑戰(zhàn)。早在20世紀(jì)50年代就在生物體中檢測(cè)到m6A修飾，但m6A調(diào)控腫瘤糖酵解的研究是近年才開(kāi)始開(kāi)展的。因此，相關(guān)研究尚處于起步階段，還有許多潛在的機(jī)制尚未被發(fā)現(xiàn)。從代謝的角度來(lái)看，腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性使得腫瘤組織中不同的細(xì)胞具有不同的代謝狀態(tài)，這對(duì)靶向糖酵解在癌癥治療中的應(yīng)用提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前，臨床前研究已經(jīng)證明了某些糖酵解抑制劑的抗腫瘤特性，如二甲雙胍和天然化合物白楊素和胡蘿卜素。此外，體外和動(dòng)物研究表明，抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞中的METTL3可以降低糖酵解水平，恢復(fù)對(duì)5-FU的治療敏感性。在耐藥乳腺癌細(xì)胞中，特定的ALKBH5基因敲除抑制糖酵解并恢復(fù)對(duì)曲妥珠單抗和拉帕替尼的治療反應(yīng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，m6A抑制劑和腫瘤糖酵解抑制劑的聯(lián)合作用將為未來(lái)腫瘤的治療打開(kāi)一扇新的希望之窗。然而，現(xiàn)有的m6A調(diào)節(jié)劑和腫瘤糖酵解的特異性藥物和小分子抑制劑都處于開(kāi)發(fā)階段，還沒(méi)有進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。為了盡快應(yīng)用于臨床，迫切需要尋找抗腫瘤效果強(qiáng)、生物利用度高、藥物副作用小的特異性抑制劑。
       綜上所述，葡萄糖代謝與腫瘤增殖、血管生成和淋巴管生成、轉(zhuǎn)移、免疫逃逸、預(yù)后評(píng)價(jià)和治療密切相關(guān)。在不同類型的腫瘤中，m6A修飾通過(guò)改變關(guān)鍵糖酵解酶mRNA的穩(wěn)定性，激活或抑制糖酵解相關(guān)信號(hào)通路，影響腫瘤的生物學(xué)行為、治療反應(yīng)和預(yù)后。因此，進(jìn)一步探索m6A甲基化調(diào)控腫瘤糖酵解的復(fù)雜關(guān)系和機(jī)制，為今后的腫瘤治療提供了新的思路。開(kāi)發(fā)針對(duì)m6A調(diào)節(jié)因子和腫瘤糖酵解的特異性抑制劑將是未來(lái)腫瘤治療的新方向。

參考文獻(xiàn)
Shi-Wei Yu, Hai-Ling Liu, Hong-Fei S, er al. m6A-regulated tumor glycolysis: new advances in epigenetics and metabolism. Molecular Cancer. 2023(22):137  DOI:10.1186/s12943-023-01841-8