由德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的科學(xué)家們領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系和小鼠模型中證實(shí)代謝性蛋白丙酮酸激酶M2 (PKM2)通過磷酸化作用和核易位促進(jìn)了腫瘤Warburg效應(yīng)。研究成果發(fā)表在11月25日的《自然細(xì)胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。

　　迅速生長的組織中細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)（如胚胎或腫瘤）不同于正常成熟細(xì)胞。通過糖酵解，癌細(xì)胞比其他細(xì)胞以更高的效率吸收葡萄糖并產(chǎn)生能量和快速生長。正常細(xì)胞只有在缺氧的情況下進(jìn)行糖酵解，而腫瘤細(xì)胞即使在不缺氧的情況下也優(yōu)先進(jìn)行糖酵解，消耗更多的葡萄糖和產(chǎn)生更多的乳酸，這就是著名的Warburg效應(yīng)。

　　過去的研究證實(shí)PKM2在這一過程的最后一個(gè)階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞受到生長因子信號刺激時(shí)，可導(dǎo)致PKM2活性抑制，促使糖酵解過程發(fā)生改變，導(dǎo)致葡萄糖分解產(chǎn)物累積，最終刺激癌細(xì)胞生長。但直到目前為止對于PKM2的這一分子作用機(jī)制仍不是很了解。

　　在這篇文章中，研究人員證實(shí)在EGFR激活后，ERK2會通過ERK2的對接槽（docking groove）直接與PKM2 Ile 429/Leu 431結(jié)合，并在Ser 37位點(diǎn)磷酸化PKM2。磷酸化的PKM2 Ser 37招募PIN1實(shí)現(xiàn)PKM2順反異構(gòu)化，促進(jìn)PKM2結(jié)合importin α5并易位至細(xì)胞核。在細(xì)胞核中PKM2充當(dāng)了β-catenin的輔激活因子誘導(dǎo)c-Myc表達(dá)，導(dǎo)致了GLUT1、LDHA上調(diào)，以及以正反饋環(huán)形式調(diào)控PTB依賴的PKM2表達(dá)。在小鼠中采用核易位缺陷性突變體(S37A)替換野生型PKM2，他們證實(shí)可阻斷EGFR促進(jìn)的Warburg效應(yīng)以及腦瘤形成。此外，人類膠質(zhì)母細(xì)胞瘤樣品中研究人員證實(shí)PKM2 Ser 37磷酸化水平與的EGFR和ERK1/2活性有關(guān)。

　　這些結(jié)果表明PKM2通過磷酸化作用和核易位促進(jìn)了腫瘤Warburg效應(yīng)，PKM2的細(xì)胞核功能對于腫瘤形成起極其重要的作用。