Br J Cancer：APC缺失通过介导Wnt/β-catenin/PKM2通路诱导结直肠癌细胞的Warburg效应

2020-10-24 xiaozeng MedSci原创

相比于正常细胞，癌细胞表现出新陈代谢的改变、有氧糖酵解的增加和氧化磷酸化的减少。与氧气供应无关的葡萄糖摄取和乳酸生成增加，被称为有氧糖酵解或Warburg效应，是大多数癌细胞的主要特征。这种重编程的新

相比于正常细胞，癌细胞表现出新陈代谢的改变、有氧糖酵解的增加和氧化磷酸化的减少。与氧气供应无关的葡萄糖摄取和乳酸生成增加，被称为有氧糖酵解或Warburg效应，是大多数癌细胞的主要特征。这种重编程的新陈代谢形式是癌细胞生长、增殖和存活所必需的，并促进了肿瘤的发生发展。

然而，在不同的肿瘤类型中，癌基因和肿瘤抑制基因控制肿瘤细胞代谢的机制并不同，且在大多数情况下，引起代谢酶表达改变的相关分子机制还知之甚少。此外，尽管细胞代谢重编程被认为是肿瘤发生发展过程中的关键事件，但启动和控制该重编程作用的调控机制和信号转导通仍然未知。

KYA1797K抑制代谢酶的表达

Wnt/β-catenin信号通路是调节重要生物学过程（包括正常发育和肿瘤发生）的主要通路。该研究揭示了Warburg效应与异常激活的Wnt/β-catenin信号转导通路之间的关键联系，特别是在APC（腺瘤性结肠息肉病相关基因）功能缺失性的结直肠癌（CRC）中。

在CRC中PKM2和LDHA的表达水平与Wnt/catenin信号正相关

研究人员通过蛋白质组学分析，评估Wnt/β-catenin信号抑制剂KYA1797K对CRC中细胞蛋白的整体作用。结果显示，PKM2和LDHA被确定为受Wnt/β-catenin信号调节的关键分子。进一步研究发现，APC缺失会导致包括PKM2和LDHA在内的代谢基因的表达水平升高，以及葡萄糖消耗和乳酸分泌的增加。

PKM2对Warburg效应和肿瘤发生的作用

通过在Apc^min/+小鼠模型和CRC患者的肿瘤组织中分析了Wnt/β-catenin信号激活与肿瘤代谢之间的关系。并评估移植瘤模型中PKM2对肿瘤代谢的作用。研究人员发现在小鼠模型和肿瘤组织中糖酵解基因与Wnt靶基因的表达水平升高。研究人员发现，敲除PKM2会抑制Warburg效应和APC突变CRC细胞诱导的移植瘤的生长。

综上，该研究结果揭示，APC缺失诱导的β-catenin/PKM2调节通路激活了CRC中的Warburg效应。

原始出处：

Cha, P., Hwang, J., Kwak, D. et al. APC loss induces Warburg effect via increased PKM2 transcription in colorectal cancer. Br J Cancer (19 October 2020).

作者：xiaozeng

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