中国科学家发现,肝癌常见ALDOB缺失背景下,果糖代谢产物可抑癌,还筛选出靶向MPI的潜在治疗药物。 ## 1. 果糖与肝癌的研究背景争议 既往研究对果糖与癌症的关系结论矛盾:动物实验常显示高果糖饮食促癌,人群研究未发现明确促癌关联,部分队列甚至发现果糖摄入与肝癌风险呈负相关。 ## 2. 肝癌组织的特征性果糖代谢改变 分析TCGA数据库及42对肝癌患者样本发现,相较于正常肝组织,肝癌肿瘤组织中果糖代谢关键酶GLUT2、KHK、ALDOB显著下调,其中ALDOB下调幅度最大、发生最早,在癌症早期就已出现。 ALDOB负责分解果糖-1-磷酸(F1P)使其进入后续代谢,ALDOB缺失后,肝癌细胞仅能摄入磷酸化果糖,却无法正常分解F1P,形成F1P堆积的"堰塞湖"。 ## 3. F1P堆积的抑癌效应与作用机制 在肝脏特异性Aldob敲除小鼠肝癌模型中,给予10%果糖饮水干预后,缺失ALDOB小鼠的肝脏肿瘤数量从数十个降至近乎为零,正常小鼠不受影响,且肿瘤内F1P水平与肿瘤数量呈显著负相关。 F1P可直接结合并抑制磷酸甘露糖异构酶(MPI),阻断蛋白质N-糖基化的原料供应,导致未折叠蛋白堆积,诱发内质网应激和癌细胞凋亡;补充甘露糖可完全逆转该抑癌效应,证实MPI是关键靶点。 ## 4. 基于机制的药物筛选与应用前景 对约2000种FDA已批准或临床在研药物虚拟筛选,确定小分子化合物Ebselen为强效MPI抑制剂,可复现F1P的抑癌效应,在多种肝癌小鼠模型中口服给药可显著抑制肿瘤生长,且与一线药物索拉非尼有协同效应。 该研究揭示ALDOB是果糖作用的代谢开关,为肝癌治疗提供新方向:ALDOB低表达患者无需严格限制果糖摄入,同时MPI可作为肝癌治疗的全新靶点。
STTT:果糖抑肝癌?,中国科学家首次发现,在肝癌常见代谢背景下,果糖代谢产物能够直击肝癌命门
2026-05-25 18:05

STTT:果糖抑肝癌?,中国科学家首次发现,在肝癌常见代谢背景下,果糖代谢产物能够直击肝癌命门

本文来自微信公众号: 奇点网 ,作者:奇点糕,原文标题:《STTT:果糖抑肝癌?!中国科学家首次发现,在肝癌常见代谢背景下,果糖代谢产物能够直击肝癌命门》


果糖作为一种广泛存在于现代饮食中的单糖,其与癌症的关系一直扑朔迷离。动物实验常显示高果糖饮食促癌,而人群研究却未发现明确关联,甚至在部分队列中果糖摄入与肝癌风险呈负相关。这种矛盾让这一领域充满争议。


今日,《信号转导与靶向治疗》期刊发表的最新论文给出了一个出乎意料的答案。


中国科学院上海营养与健康研究所尹慧勇、仲珊珊等人发现,肝癌患者的肿瘤组织普遍存在一个代谢特征,即在癌症早期阶段,果糖代谢关键酶ALDOB发生显著丢失。在该代谢背景下,果糖不仅不促进肿瘤,反而通过其代谢产物抑制一个名为MPI的关键蛋白,扰乱蛋白质的正常修饰,诱发癌细胞应激死亡。


基于这些结果,研究者发现小分子化合物Ebselen能模拟果糖的抗癌效应,在多种肝癌模型中表现出良好疗效。



研究者首先分析了TCGA数据库及42对肝癌患者组织样本,发现与正常肝组织相比,肿瘤组织中的果糖代谢关键酶均显著下调,包括转运蛋白GLUT2、磷酸化酶KHK以及裂解酶ALDOB。其中,ALDOB的下调不仅幅度最大,而且发生得最早,在癌症最早期就已开始。


ALDOB的主要功能,是将果糖-1-磷酸(F1P)裂解为甘油醛和磷酸二羟丙酮(DHAP),从而使果糖进入糖酵解或糖异生途径进行后续代谢。当ALDOB缺失或功能受损时,F1P无法被正常分解。


也就是说,肝癌细胞虽然保留了摄取和磷酸化果糖的能力(GLUT2/KHK尚存),但分解F1P的能力却严重受损,就像一个“只进不出”的果糖代谢堰塞湖。



为模拟这一临床特征,研究团队构建肝脏特异性Aldob敲除小鼠肝癌模型,给予10%果糖饮水干预。结果显示,缺失ALDOB的小鼠肝脏肿瘤几乎完全被抑制,肿瘤数量从数十个降至近乎为零;而正常小鼠不受影响。代谢物检测发现,敲除小鼠肿瘤内F1P大量堆积,且F1P水平与肿瘤数量呈显著负相关。用KHK抑制剂减少F1P生成,则果糖的抑癌效应消失,证实F1P是核心效应分子。


机制探索方面,转录组学显示,F1P积累后,内质网应激和未折叠蛋白反应相关基因显著上调。


进一步研究表明,F1P直接结合并抑制磷酸甘露糖异构酶(MPI),该酶负责将葡萄糖来源的果糖-6-磷酸转化为甘露糖-6-磷酸,后者是蛋白质N-糖基化的关键原料。MPI受抑后,蛋白质N-糖基化“断粮”,导致大量未折叠蛋白堆积,引发严重的内质网应激和细胞凋亡。


如果绕过MPI,直接提供N-糖基化的原料甘露糖,可完全逆转果糖的抑癌效应,且不会降低F1P水平,证明MPI是该通路的关键靶点。


基于这一机制,研究者对约2000种FDA已批准或临床在研药物进行了虚拟筛选,确定小分子化合物Ebselen是强效MPI抑制剂。


体外实验显示,Ebselen能复现F1P的效应,即阻断N-糖基化、诱发内质网应激和凋亡。在多种肝癌小鼠模型中,Ebselen口服给药显著抑制肿瘤生长,且补充甘露糖可逆转其效果,证实作用靶向性。Ebselen还与肝癌一线药物索拉非尼显示出协同效应。


这项研究颠覆了“果糖普遍促癌”的简单观点,揭示了一个由ALDOB表达状态决定的代谢“开关”。在ALDOB缺失的肝癌中,果糖代谢产物F1P通过靶向抑制MPI,扰乱蛋白质N-糖基化稳态,诱发不可逆的内质网应激和凋亡。


这为肝癌治疗提供了两个层面的启示:一是对ALDOB低表达的患者,果糖可能并非“敌人”;二是MPI成为一个全新的治疗靶点。


参考资料:


[1]Wang,Y.,Zhang,X.,Wang,N.et al.Fructose 1-phosphate inhibits mannose phosphate isomerase to suppress hepatocellular carcinogenesis.Sig Transduct Target Ther 11,195(2026).https://doi.org/10.1038/s41392-026-02695-4

频道: 医疗
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