大约100年前，著名生理学家奥托沃伯格教授及其同事发现了一个有趣的癌细胞现象：和正常细胞相比，癌细胞要消耗更多的葡萄糖。听起来很合理。——癌细胞是一种需要快速分裂增殖的恶性细胞。当然，他们需要更多的能量。
奥托沃伯格(Otto Warburg)教授等人的发现带来了一个百年之谜(来源：见作者[公共领域]页面，via Wikimedia Commons)
然而，对这些癌细胞的进一步分析催生了一个巨大的谜题：我们知道细胞代谢葡萄糖的途径主要有两种，一种是通过线粒体的有氧呼吸，另一种是发酵(一种无氧途径)。前者产生能量(ATP)的效率比后者高得多。令人惊讶的是，近80%的癌细胞利用发酵获取能量。为什么癌细胞不用效率更高的代谢方式呢?这个被称为“沃伯格效应”的问题，几百年来深深困扰着癌症科学家。
著名癌症研究机构贝勒医学院的一个团队意外地找到了这个问题的答案。这项研究的主要负责人之一伯特欧玛利教授多年前和他的团队发现了一种叫做SRC-3的转录调节蛋白。这种蛋白在大部分癌细胞中都会过度表达，而且会进一步“启动”引起异常生长、癌症转移、乃至癌症耐药的基因，可以说是某些癌症的一大元凶。
这项研究的领导者之一伯特欧玛利教授(图片来源：贝勒医学院)
研究人员还发现，癌细胞往往会“改造”SRC-3蛋白。比如在SRC-3蛋白上加一个磷酸基团，这个蛋白的活性就会大大增加，就会诱发肿瘤。这个磷酸基团将进一步提高SRC-3，形成恶性循环的转录水平.
那么，细胞中的哪些“帮凶”会增加SRC-3的活性呢？通过筛选，研究人员发现一种名为PFKFB4的蛋白质起着主要的调节作用。这让研究人员大吃一惊。
“这完全出乎我们的意料，”该研究的第一作者Subhamoy Dasgupta博士说。“我们只知道PFKFB4可以在Warburg途径的糖分子上加磷酸基团。没人想到它能给蛋白质加上磷酸基团！”
更多激动人心的发现还在后头！研究人员意识到，PFKFB4可能会通过向SRC-3添加磷酸基团来将其转化为癌症驱动因子。换句话说，如果我们能够消除或抑制PFKFB4，它有望“关闭”潜在的致癌变化。在小鼠模型中，这一假设得到了验证。研究人员发现，如果将PFKFB4或SRC-3从肿瘤中移除，乳腺癌的复发和转移几乎可以完全消除。此外，抑制SRC-3磷酸化也可以起到同样的效果。这些研究表明PFKFB4介导的SRC-3磷酸化的确是诱发癌症的关键，也为未来的癌症疗法开发提供了两个潜在靶.
对于SCR-3或PFKFB4，可使肿瘤体积缩小(图片来源：《自然》)
今天在线发表于顶尖学术期刊 《自然》 的这项研究回答了困扰肿瘤学家数百年的难题。“癌细胞显然需要大量能量来维持生长。为什么他们仍然倾向于使用产生较少ATP的途径？Warburg途径能给癌细胞带来什么好处吗？我们的研究揭开了这些谜团。”欧玛利教授说。
原来癌细胞已经做出了选择。诚然，他们选择的代谢通路产生能量的效果不高，但却能极大地帮助它们扩散与转移。不幸的是，狡猾的癌细胞选择的道路有利于癌症的扩散。
这项研究发现了潜在的新抗癌途径(图片来源：《自然》)
但是一旦我们知道了癌细胞的策略，我们就有望带来新的抗癌方法。“这项研究的有趣之处在于，我们解决了这个百年难题。我们的发现也能带来更多未来疗法的靶点。考虑到乳腺癌的复发和转移是一个重大的临床挑战，这些潜在的新疗法非常重要。”欧玛利教授补充道。
参考资料：
[1]代谢酶PFKFB4激活转录辅激活因子SRC-3驱动乳腺癌
[2]百年之谜的答案指向潜在的乳腺癌疗法