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胃癌是全球高发且预后较差的恶性肿瘤之一。肿瘤代谢重编程，尤其是糖酵解增强，与肿瘤干性、耐药和转移密切相关。α-烯醇化酶（ENO1）作为糖酵解途径中的关键酶，近年来受到肿瘤代谢研究关注，但其在胃癌中的研究价值仍需进一步梳理。 本文题为《Alpha-enolase influences ATP pool of cytoplasm and lactate homeostasis by regulating glycolysis in gastric cancer》，作者为来自中国医学科学院的科研团队，发表于 Nature。文章围绕ENO1在胃癌糖酵解、胞质ATP池及乳酸稳态中的作用展开研究，旨在探讨该代谢酶与胃癌进展之间的关系。
胃癌异质性强，晚期患者常面临耐药、复发和转移等问题，预后仍不理想。肿瘤细胞普遍存在代谢重编程，即使在氧供充足的条件下也倾向于增强糖酵解，即“Warburg效应”。糖酵解不仅为肿瘤细胞快速增殖提供能量和大分子合成前体，还参与塑造肿瘤微环境。越来越多的证据表明，糖酵解增强与肿瘤干性、上皮–间质转化、侵袭转移及治疗抵抗密切相关，因此糖酵解通路中的关键酶和代谢节点被认为是潜在的干预靶点。 ENO1是糖酵解途径中的烯醇化酶，除参与糖酵解外，还被报道具有RNA结合和信号调控等多功能作用，并在多种肿瘤中异常表达，参与肿瘤增殖、迁移和代谢适应。糖酵解产生的ATP和乳酸不仅维持能量代谢，也可能作为信号分子影响细胞生长通路和表观修饰。PI3K/AKT和AMPK/mTOR是整合细胞能量状态与肿瘤信号的重要通路，常在肿瘤中发生失调。然而，糖酵解如何通过代谢产物连接这些信号通路并影响肿瘤干性，仍需进一步阐明；同时，直接抑制糖酵解可能带来毒性和代偿效应，寻找更精确的代谢干预节点具有临床意义。 临床样本与组织学检测：使用包含71例正常组织和89例胃癌组织的组织芯片，采用免疫组化检测ENO1表达，并由盲法病理医师按免疫反应评分（IRS）分级；结合Kaplan–Meier法和log-rank检验分析ENO1表达与患者生存的关系。 细胞模型构建与培养：选用PAMC82、SNU16和MGC803胃癌细胞系，分别通过慢病毒介导的shRNA敲低ENO1、或通过pRLenti-CMV-ENO1-3FLAG-PGK-Puro质粒过表达ENO1，经嘌呤霉素筛选建立稳定细胞株，并以空载体或shcon作为对照。 转录组与生物信息学分析：对shcon和shENO1细胞进行RNA-seq，筛选差异表达基因，开展GO、KEGG富集分析和GSEA；同时结合TCGA胃癌数据，分析ENO1表达与糖酵解相关评分及ATP/乳酸相关基因的关系。 代谢组学与代谢物检测：采用LC–MS/MS靶向能量代谢组学检测shcon和shENO1细胞代谢物差异，用MetaboAnalyst 6.0进行差异代谢物筛选、KEGG富集及基因–代谢物联合通路分析；使用生化试剂盒检测乳酸和ATP水平，并以蛋白浓度或细胞数归一化。 ATP/乳酸干预与胞内浓度模型：利用链球菌溶血素O（SLO）建立膜通透化细胞模型，通过外源补充不同浓度ATP模拟胞内ATP池变化；采用外源乳酸补充建立不同乳酸稳态模型；并用2-DG、oligomycin A、ENOblock等分别干预糖酵解来源ATP、线粒体ATP和ENO1功能。 细胞功能与分子表型实验：通过超低吸附板成球实验评估自我更新；用Transwell小室检测迁移和侵袭；用克隆形成实验和CCK-8检测增殖与集落形成；用流式细胞术检测细胞周期/膜通透性恢复；用Western blot检测ENO1、干性标志物（SOX2、OCT4、Nanog、CD44）、EMT标志物（E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、Snail）、乳酸化水平及PI3K/AKT、AMPK/mTOR通路蛋白磷酸化水平。 动物实验与药物干预：建立BALB/c nude小鼠皮下移植瘤模型（MGC803细胞）和尾静脉注射肺转移模型（SNU16细胞），分别给予metformin、copanlisib、syrosingopine或联合处理，测量肿瘤体积和重量，收集肺组织、肿瘤组织进行免疫组化和Western blot分析。 统计分析：数据以均值±标准误表示，采用卡方检验、Kaplan–Meier生存分析、log-rank检验、Student’s t检验或单因素方差分析进行组间比较，以*p* < 0.05为差异有统计学意义。 ENO1高表达与胃癌不良预后及干性表型相关：ENO1在胃癌组织和胞质/胞核中显著升高，高表达患者生存率更低；ENO1过表达不显著促进普通增殖，但增强成球、迁移、侵袭、干性标志物表达和肺转移，敲低则相反。 ENO1通过PI3K/AKT激活和AMPK/mTOR失活促进干性：ENO1过表达升高p-AKT、p-mTOR并降低p-AMPK；PI3K抑制剂、AMPK激活剂可逆转其促干性/迁移/侵袭作用，而通路激活剂可挽救ENO1敲低后的表型抑制。 ENO1通过糖酵解提高ATP和乳酸水平：代谢组学和生化检测显示，ENO1敲低后糖酵解相关代谢物改变，ATP和乳酸明显下降；2-DG或ENOblock可逆转ENO1诱导的通路激活和干性表型，提示ENO1主要经糖酵解发挥作用。 胞内ATP池浓度依赖地直接激活PI3K/AKT：通过膜通透化模型调整胞内ATP浓度后发现，PI3K/AKT激活随ATP浓度变化；恢复膜完整性后，高胞内ATP促进干性/EMT标志物表达及迁移、侵袭和成球，提示ATP可作为信号分子驱动PI3K/AKT，并可能形成“糖酵解–ATP–PI3K/AKT–糖酵解”正反馈。 乳酸促干性依赖糖酵解来源ATP，并涉及乳酸化：外源乳酸剂量依赖地促进迁移、成球、干性/EMT标志和全局乳酸化；PI3K抑制剂可阻断乳酸作用。2-DG抑制糖酵解ATP后乳酸失效，而oligomycin A抑制线粒体ATP后乳酸仍有效，说明乳酸功能依赖糖酵解来源ATP。 联合靶向ATP池和乳酸稳态可协同抑瘤：metformin降低ATP，syrosingopine破坏乳酸转运和稳态；两者联用降低p-AKT/p-mTOR、升高p-AMPK，抑制胃癌细胞增殖、克隆、成球、迁移、侵袭和干性标志，并在皮下移植瘤中显著抑制肿瘤生长。metformin联合copanlisib在体外有效，但体内联合效果有限。
本文讨论的核心在于：ENO1作为糖酵解酶，其促癌作用不仅体现在增强糖酵解通量，更在于通过糖酵解产物ATP和乳酸重塑胞内代谢状态，进而连接能量感应与促癌信号通路。作者提出，胞内ATP池可浓度依赖地直接激活PI3K/AKT，而不完全依赖经典受体酪氨酸激酶–PI3K信号；PI3K/AKT激活又促进糖酵解，形成正反馈。这一“代谢驱动信号”的模型补充了传统PI3K/AKT激活机制，也解释了高糖酵解肿瘤亚群为何更易维持干性和治疗抵抗。乳酸方面，讨论强调其促干性作用依赖糖酵解来源ATP的同时存在，并可能通过全局乳酸化影响蛋白功能和表观状态；这使乳酸从“代谢废物/能源”转变为肿瘤微环境中的信号分子。 在转化层面，作者认为ENO1位于代谢与信号交汇点，适合作为胃癌的代谢干预靶点；但直接抑制糖酵解毒性大、易代偿，因此更合理的策略是靶向ENO1下游的多个节点。讨论中支持metformin联合syrosingopine通过同时降低ATP池和破坏乳酸稳态产生协同抑瘤作用；而metformin联合copanlisib虽体外有效，体内联合效果有限，提示单纯抑制PI3K/AKT和AMPK/mTOR并不足够。 讨论也指出研究局限：主要依赖细胞和小鼠模型，难以完全再现人体肿瘤微环境和细胞间乳酸穿梭；SLO透膜补ATP为人工模型，ATP直接驱动PIP3生成的机制仍需更直接证据；乳酸化的因果作用、关键修饰位点和靶蛋白尚待阐明；联合用药的剂量、安全窗和临床可行性需进一步前临床验证。未来可结合实时ATP/乳酸/pH生物传感器、同位素通量分析和更接近生理的共培养/类器官模型，进一步验证代谢–信号–干性轴。总体而言，本文提出了“ENO1–ATP/乳酸–AMPK/PI3K/AKT–mTOR”多节点干预思路，为胃癌代谢治疗提供了新的概念框架和候选联合策略。
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