食管鱗狀細胞癌(ESCC)是中國食管癌(EC)的主要組織學亞型,具有廣泛的淋巴轉移風險,這些轉移性腫瘤細胞的異質性以及對治療藥物產生的耐藥性,是ESCC難以治愈的核心問題與不良預后的臨床挑戰。過往的研究表明,酪氨酸磷酸化控制著信號網絡,并代表了一種腫瘤細胞通過蛋白質-蛋白質直接相互作用來維持下游分子激活狀態的機制。因此,酪氨酸激酶可能是新藥開發的重要靶點。其中,位于糖酵解與葡萄糖和脂質代謝核心連接點的脂肪酸合成起始酶(ACLY)與糖酵解和糖異生的關鍵酶(ALDOA)引起了研究者的注意。這些代謝酶催化結構域中的酪氨酸磷酸化能夠影響其過度激活和代謝物的異常積累,從而介導腫瘤細胞的多種惡性表型。
2025年9月1日,北京大學詹啟敏院士團隊在《Signal Transduction and Targeted Therapy》發表了題為“Focal adhesion kinase/Src family kinase axis-mediated tyrosine phosphorylation of metabolic enzymes facilitates tumor metastasis”的研究論文。研究發現酪氨酸磷酸化失調及酪氨酸激酶是癌癥轉移的關鍵驅動因素和主要治療靶點。深入的機制研究發現,高度激活的酪氨酸激酶復合物——黏著斑激酶(FAK)/Src 家族激酶(SFK)軸通過磷酸化關鍵代謝酶——ALDOA和ACLY催化結構域中的特定酪氨酸位點,來重編程腫瘤細胞的葡萄糖和脂質代謝,最終促進ESCC轉移。最后,本研究還發現了一種天然產物槲皮萬壽菊苷(Quercetagitrin)能夠特異性結合并抑制ALDOA關鍵位點的磷酸化和酶活性,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,促進其在食管鱗狀細胞癌中的高表達
| 特異性高表達發現:
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。結果顯示,ACLY和ALDOA的酪氨酸磷酸化活性位點在ESCC樣品中顯著高表達,并與ESCC細胞的轉移呈正相關(圖1A-B)。
| 上游調控通路:
隨后,研究者利用細胞及動物模型驗證了這些活性位點在原發性和轉移性腫瘤細胞中的高表達情況。此外,為了探究ACLY和ALDOA酪氨酸位點激活的上游機制,研究者還評估了信號轉導網絡中具有調控細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)與這些酪氨酸位點的相互作用。結果顯示,激活的FAK/SFK激酶復合物能夠與pACLY、pALDOA發生直接相互作用,在細胞與臨床樣本中的實驗結果也證明它們的磷酸化是由FAK/SFK激酶活性直接驅動的(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,促進其在食管鱗狀細胞癌中的高表達
02 FAK/SFK 軸調控 ACLY 和 ALDOA 關鍵酪氨酸位點的磷酸化,影響下游信號分子,從而驅動癌癥的增殖和轉移
| 調控通路證實:
抑制FAK/SFK軸能有效阻斷原發性和轉移性ESCC細胞中ACLY和ALDOA的活性,以及下游活性代謝物的產生。明確上游調控關系之后,研究者進一步確證關鍵酪氨酸位點的功能。結果證實,這些特定酪氨酸位點的磷酸化對維持ACLY和ALDOA的酶活性和促癌功能至關重要(圖2A-B)。
| 促癌機制探究:
探索促癌增殖和轉移的下游分子機制發現,ACLY/ALDOA通過上調周期蛋白依賴性激酶CDK7/9的表達并促進其與DNA復制/細胞周期相關基因啟動子的結合,從而驅動癌細胞增殖;通過增強多能性轉錄因子的活性和其與轉移相關基因啟動子的結合,來促進ESCC的轉移表型(圖2C)。

圖2 FAK/SFK 軸調控 ACLY 和 ALDOA 關鍵酪氨酸位點的磷酸化,影響下游信號分子,從而驅動癌癥的增殖和轉移
03 天然產物槲皮萬壽菊苷靶向ALDOA酪氨酸位點,抑制食管鱗狀細胞癌的惡性進展
| 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控機制后,研究者通過虛擬篩選尋找能夠與ALDOA-Tyr174/302/328結合的高親和力化合物作為潛在的靶向抗癌藥物,選擇了天然產物槲皮萬壽菊苷進行后續研究(圖3A-B)。
| 藥物作用驗證:
機制驗證結果顯示,槲皮萬壽菊苷能夠劑量依賴性地抑制ALDOA酪氨酸位點的磷酸化、ALDOA酶活性及其代謝產物的生成,還能夠下調此前發現的增殖和轉移相關分子的表達。此外,CETSA/Pull down+WB的結果也證實了槲皮萬壽菊苷與ALDOA-Tyr174/302/328的相互作用。體內功能性實驗證實,槲皮萬壽菊苷顯著抑制了癌癥轉移并具有較好的安全性(圖3C-D)。

圖3 天然產物槲皮萬壽菊苷靶向ALDOA酪氨酸位點,抑制食管鱗狀細胞癌的惡性進展
04 FAK/SFK抑制劑與槲皮苷聯合使用的抗腫瘤策略及其分子調控機制
| 藥物聯用效果:
最后,研究者將槲皮萬壽菊苷與FAK抑制劑和SFK抑制劑進行聯合給藥,發現聯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體積,還顯著抑制了原發性腫瘤中腫瘤增殖標志物和相關干細胞轉錄因子的活化(圖4A)。
| 分子機制闡明:
機制研究發現,FAK/SFK信號通過激活ACLY和ALDOA的酪氨酸磷酸化,調控細胞周期進程、DNA復制及轉移相關蛋白表達,在ESCC腫瘤進展中具有關鍵作用(圖4B)。

圖4 FAK/SFK抑制劑與槲皮苷聯合使用的抗腫瘤策略及其分子調控機制
總結與討論
本研究不僅為腫瘤進展中代謝信號交叉調控網絡提供了關鍵性證據,而且對于活性先導化合物的篩選是對研究意義的升維和拔高,非常值得參考借鑒(達吉特可以提供多種“以靶找藥”技術方案)。通過對新靶點“成藥性”的驗證,直接證實靶向該靶點的可行性,標志著基礎研究從理論探索邁向應用轉化成為可能。此外,先導化合物可能并不是能夠直接開發利用的“完美藥物”,但卻是后續研究的起點和核心基礎,通過后續的結構修飾改造,篩選出活性更強、毒性更低、藥代動力學性質更優的候選藥物,能夠極大地加速臨床藥物研發進程以及時間與資金成本。

達吉特針對中藥及小分子藥物研究,建立了一套完整的技術服務體系:
1)中藥/復方的有效成分高標準鑒定
2)空間藥物分布與空間藥代動力學
3)小分子化合物批量標記(生物素/炔基/熒光)
4)小分子釣靶(標記法):20K人類蛋白組芯片/ ABPP/競爭性化學蛋白組
5)小分子釣靶(非標記法):DARTS /Lip-MS/ CETSA
6)膜蛋白靶點篩選技術:SPIDER / MPA/GPCR膜蛋白芯片
7)藥物調控通路篩選:磷酸化抗體芯片/磷酸化蛋白組
8)SPR表面等離子共振(分子動力學)
9)藥-靶結合位點分析(高分辨質譜/分子對接)
10)細胞、小動物活體成像
11)表型篩藥:Drug-seq分子表型篩藥、類器官篩藥、高內涵篩藥
12)以靶找藥:虛擬篩選+HSPR
相關文獻
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
