摘要(中文)
ALDOA是糖酵解途径中重要的酶,催化1,6二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛。ALDOA主要存在于肌肉和血液红细胞中,缺氧诱导因子1α(HIF-1α)基因能显著调控ALDOA的表达,ALDOA能抑制AMPK1和p300,进而调节HIF-1α,这就形成了ALDOA对HIF-1α的正反馈调节。ALDOA在多种肿瘤中高表达,在代谢方面起着重要的作用,影响肿瘤细胞的生长、增殖、侵袭等,并且增加肿瘤细胞对放化疗的抵抗,另外,ALDOA可能通过它的非糖酵解功能来增加肿瘤的增殖,这也可能是糖酵解途径通过磷酸戊糖途径增加细胞增殖的重要原因。ALDOA还和多种其他功能的蛋白有关,并且影响PET CT的显像。总之,ALDOA在肿瘤的发生发展等过程中起着重要的作用,可能成为肿瘤治疗、药物开发及肿瘤放疗抵抗的潜在靶点。
[关键词] ALDOA; 肿瘤; 磷酸戊糖途径; (18FDG)PET-CT
肿瘤的发生、发展及转归是多因素、多阶段的过程,代谢活跃是肿瘤的显著特点。有氧糖酵解及磷酸戊糖途径为肿瘤细胞代谢提供能量和原料,来支持肿瘤细胞的快速增殖等,而且两者之间关系密切。醛缩酶A(aldolase A,ALDOA)是糖酵解途径中的重要酶,不仅在肿瘤细胞代谢方面起着重要的作用,而且和磷酸戊糖途径有很大关系,因此可能在肿瘤的发生、发展方面起着重要作用。ALDOA还可能影响肿瘤的影像学的显影及放化疗抵抗。ALDOA有可能成为肿瘤治疗的新靶点。
1.ALDOA的介绍及调节
醛缩酶家族包括三种同工酶:ALDOA、ALDOB、ALDOC,其中ALDOA主要存在于肌肉和血液红细胞中,ALDOB主要分布于肝脏、肾脏和消化道,ALDOC主要在脑组织和神经系统组织中[1,2]。人类ALDOA基因位于16号染色体上[3]。ALDOA定位于胞质中[4]。ALDOA是糖酵解途径中重要的酶,催化1,6二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛。ALDOA有助于细胞的各种功能如肌肉维持、细胞的形状和流动性调控,肌动蛋白丝的组织中横纹肌收缩的和ATP的生物合成过程[5]。
在胰腺癌中,沉默缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1 alpha HIF-1α)基因能显著降低ALDOA的表达,这表明ALDOA与HIF-1α密切相关。肿瘤细胞中AMP依赖的蛋白激酶(Adenosine 5‘-monophosphate (AMP)-activated protein kinase AMPK1)负调控HIF-1α,这是由于糖酵解使ATP升高,阻滞磷酸化并使HIF-1α的翻译激活因子p300失活。HIF-1α调控多种糖酵解相关酶的表达,通过沉默HIF-1α基因,发现ALDOA的表达受影响最大并且和肿瘤细胞的增殖关系最密切。ALDOA能抑制AMPK1和p300,进而调节HIF-1α,这就形成了ALDOA对HIF-1α的正反馈调节。ALDOA促进糖酵解,进而糖酵解产物ATP也可以对HIF-1α形成正反馈调节通路,更加促进肿瘤细胞的生长。通过抑制ALDOA的表达,糖酵解途径被抑制,ATP水平降低,激活AMPK1这一反馈通路[6]。相比糖酵解的其他酶ALDOA是推动糖酵解的更重要的酶,而且ALDOA是三种同工酶中最重要的促进糖酵解及肿瘤细胞增殖的酶。
作者:张瑞敬