在細胞代謝研究領(lǐng)域，谷氨酰胺代謝通路占據(jù)著重要地位。谷氨酰胺作為一種關(guān)鍵的氨基酸，參與眾多細胞的生理過程，包括能量產(chǎn)生、生物合成以及維持氧化還原平衡等。CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）作為谷氨酰胺酶（GLS）的選擇性抑制劑，近年來受到廣泛關(guān)注，其對細胞代謝及細胞生理具有高效的調(diào)節(jié)作用。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑，全球大量文獻專利引用。

一、CB-839 （Telaglenastat）的作用機制
1. CB-839 （Telaglenastat）對谷氨酰胺酶的抑制作用
谷氨酰胺酶（Glutaminase，GLS）負責(zé)催化谷氨酰胺轉(zhuǎn)化為谷氨酸，是谷氨酰胺代謝通路的關(guān)鍵和起始步驟。CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）是一種高效、可逆且具有口服生物利用度的谷氨酰胺酶 1（GLS1）抑制劑 ^[1]。CB-839 還能夠選擇性地抑制 GLS1 的剪接變體 KGA（腎型谷氨酰胺酶）和 GAC（谷氨酰胺酶 C）。研究顯示，CB-839 對谷氨酰胺酶KGA和GAC的半數(shù)抑制濃度（IC₅₀）分別為 23 nM 和 28 nM^[1]。CB-839 的作用機制是通過與谷氨酰胺酶的特定變構(gòu)位點結(jié)合，改變酶的空間構(gòu)象，從而抑制酶的活性，阻斷谷氨酰胺向谷氨酸的轉(zhuǎn)化過程。
 
2. CB-839 （Telaglenastat）對細胞代謝物水平的影響
當(dāng)細胞受到CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）處理后，其細胞內(nèi)代謝物水平發(fā)生顯著變化。一方面，由于谷氨酰胺酶活性被抑制，細胞內(nèi)谷氨酸水平迅速降低，相應(yīng)地，細胞內(nèi)谷氨酰胺濃度升高 ^[2]。另一方面，研究發(fā)現(xiàn) CB-839 處理的細胞中，多種氨基酸（如苯丙氨酸、犬尿氨酸、色氨酸）的濃度出現(xiàn)快速上升 ^[2]。此外，在 HL-60 細胞中，CB-839 抑制了細胞從細胞外環(huán)境攝取半胱氨酸，同時導(dǎo)致細胞內(nèi)牛磺酸快速增加，并影響細胞內(nèi)的氧化還原穩(wěn)態(tài) ^[2]。穩(wěn)定同位素分辨代謝組學(xué)（SIRM）分析表明，在有氧或缺氧條件下，CB-839 的處理嚴重阻礙了谷氨酰胺的回補作用（指谷氨酰胺代謝為α-酮戊二酸，補充TCA循環(huán)中間產(chǎn)物，維持線粒體能量代謝和生物合成需求）。同時，使用 CB-839 限制谷氨酰胺供應(yīng)，會導(dǎo)致 α- 酮戊二酸（α-KG）以及在急性髓系白血�。ˋML）細胞中起重要作用的腫瘤代謝物 2 - 羥基戊二酸（2-HG）濃度降低 ^[3]。

二、 CB-839 （Telaglenastat） 在細胞實驗中的研究應(yīng)用
1. CB-839 （Telaglenastat）對腫瘤細胞增殖的抑制作用
大量細胞實驗表明， CB-839 CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）對多種腫瘤細胞系的增殖具有顯著抑制作用。在乳腺癌細胞系研究中，CB-839（0.1-1000 nM，處理 72 小時）對 HCC1806 和 MDA-MB-231 細胞表現(xiàn)出抗增殖活性，其 IC50 分別為 49 nM 和 26 nM^[1]。在三陰性乳腺癌（TNBC）細胞系中，1μM 的 CB-839 處理 72 小時后，顯示出該細胞系對 CB-839 極高的敏感性 ^[1]。在肺癌細胞系研究中，對 A427、A549 和 H460 細胞使用 CB-839 抑制谷氨酰胺酶，顯著降低了細胞活力，其對集落形成抑制的 ED50 值分別為 9 nM、27 nM 和 217 nM^[4]。這些結(jié)果充分證明了 CB-839 在體外對腫瘤細胞增殖的抑制能力。

2. CB-839 （Telaglenastat）對細胞凋亡的誘導(dǎo)作用
除了抑制細胞增殖， CB-839 CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）還能夠誘導(dǎo)細胞凋亡。在 MDA-MB-231 和 HCC1806 細胞中，1μM 的 CB-839 處理 72 小時能夠激活 caspase 3/7，進而誘導(dǎo)細胞凋亡 ^[1]。這一結(jié)果表明，CB-839 可以通過誘導(dǎo)細胞凋亡途徑，減少腫瘤細胞數(shù)量，影響細胞群體的動態(tài)平衡。

3. CB-839 （Telaglenastat）與其他處理的協(xié)同作用
在與其他抑制劑和人源化單抗的聯(lián)合處理的研究中，CB-839 展現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。在 AML 細胞研究中，當(dāng) CB-839 與 Azacitidine 聯(lián)合使用時，能夠有效抑制 AML 細胞生長 ^[3]。在小鼠 JIMT-1 異種移植模型中，CB-839（200 mg/kg，口服）與紫杉醇（10 mg/kg，口服）聯(lián)合使用，相較于對照組，極大地抑制了腫瘤的重新生長^[1]。在小鼠異種移植實驗中，短期 CB-839處理使血清谷胱甘肽（GSH）降低超過 50%，并使 H460 衍生的腫瘤異種移植物對放射抑制的效果增加了30%^[4]。這些研究結(jié)果表明， CB-839 （AbMole，Telaglenastat，M3003）與其他抑制劑或腫瘤抑制手段的聯(lián)合使用，能夠顯著增強對惡性腫瘤細胞生理狀態(tài)的影響，為進一步的研究和應(yīng)用提供了新的思路。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學(xué)用于動物體內(nèi)實驗，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

三、 CB-839 在動物模型中的研究應(yīng)用
在腫瘤異種移植模型中的抗腫瘤活性
在動物腫瘤異種移植模型中，CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）展現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性。例如在 TNBC 異種移植模型中，口服給予 CB-839（200 mg/kg，每天兩次，持續(xù) 28 天）能夠有效抑制腫瘤生長 ^[1]。在PDX小鼠模型（TNBC）中，口服 CB-839處理（200 mg/kg，每天兩次）同樣抑制了腫瘤的生長 ^[1]。這些結(jié)果表明，CB-839 在動物體內(nèi)能夠作用于腫瘤細胞，影響腫瘤的生長進程，具有潛在的應(yīng)用價值。
腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤細胞生長、增殖和轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ)，其中免疫細胞的功能狀態(tài)對腫瘤的發(fā)展進程有著關(guān)鍵影響。CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）作為谷氨酰胺酶抑制劑，可通過改變 TME 中的代謝環(huán)境，間接調(diào)節(jié)免疫細胞的功能。在 TME 中，巨噬細胞可極化為具有促腫瘤作用的 M2 型和具有抗腫瘤作用的 M1 型。當(dāng)使用 CB-839 抑制谷氨酰胺酶活性后，巨噬細胞的代謝模式發(fā)生改變。有研究發(fā)現(xiàn)，在給予小鼠腫瘤模型 CB-839 處理后，腫瘤組織內(nèi) M2 型巨噬細胞向 M1 型巨噬細胞的極化比例增加。此外，CB-839還和經(jīng)典的免疫檢查點抑制劑如PD-1單抗Atezolizumab ，或者CTLA4單抗Ipilimumab存在協(xié)同作用，可高效抑制黑色素瘤小鼠模型中腫瘤的增殖^[5]。

四、范例詳解
Mol Carcinog. 2024 May;63(5):897-911.
鄭州大學(xué)、河南中醫(yī)藥大學(xué)的實驗人員在上述論文中探究了谷氨酰胺酶（GLS）在食管鱗狀細胞癌（ESCC）中的作用及分子機制，發(fā)現(xiàn) GLS 在 ESCC 組織和細胞中高表達。研究通過細胞實驗和動物模型驗證，發(fā)現(xiàn)GLS 可通過與 PDK1 相互作用，抑制 PDHA1 活性，從而增強 ESCC 細胞的糖酵解，促進細胞增殖、集落形成、遷移和侵襲；而 GLS 抑制劑可逆轉(zhuǎn)這些效應(yīng)，提示 GLS 可能是 ESCC 的潛在抑制靶點^[6] 。在實驗中，科研人員使用了來自AbMole的CB-839（AbMole，Telaglenastat，M3003）抑制GLS，以研究后者在食管鱗狀細胞癌中的作用。
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參考文獻及鳴謝
[1] Gross MI, Demo SD, Dennison JB, et al. Antitumor activity of the glutaminase inhibitor CB-839 in triple-negative breast cancer. Mol Cancer Ther. 2014 Apr;13(4):890-901.
[2] Padrón E, Jacque AM, Bagg A, et al. Phase 1 Study of CB-839, a First-in-Class, Orally Administered Small Molecule Inhibitor of Glutaminase in Patients with Relapsed/Refractory Leukemia [J]. Biology of Blood and Marrow Transplantation, 2018, 24 (9): 1853-1860.
[3] Jacque AM, Ouyang H, Tse A, et al. Gls Inhibitor CB-839 Modulates Cellular Metabolism in AML and Potently Suppresses AML Cell Growth When Combined with 5-Azacitidine [J]. Biology of Blood and Marrow Transplantation, 2019, 25 (9): 1770-1780.
[4] Yang X, Zhang H, Zhang Y, et al. Glutaminase Inhibitor CB-839 Increases Radiation Sensitivity of Lung Tumor Cells and Human Lung Tumor Xenografts in Mice [J]. International Journal of Radiation Oncology・Biology・Physics, 2018, 102 (2): 452-461.
[5] Varghese S, Pramanik S, et al.  The Glutaminase Inhibitor CB-839 (Telaglenastat) Enhances the Antimelanoma Activity of T-Cell-Mediated Immunotherapies. Mol Cancer Ther. 2021 Mar;20(3):500-511.
[6]  Zhu G, Guan F, Li S, Zhang Q,et al.  Glutaminase potentiates the glycolysis in esophageal squamous cell carcinoma by interacting with PDK1. Mol Carcinog. 2024 May;63(5):897-911.