我们发现了一类新型抗癌药物，通过AKR1B1/AKR1B10酶介导其产生其药物活性，可以特异性地杀死过表达这两种酶的癌细胞，例如肝癌、乳腺癌、肺癌和胰腺癌。 本发明基于我们和他人的研究结果：两种相关的酶AKR1B1和AKR1B10 (AKR1Bs) 经常在肝癌、乳腺癌、肺癌和胰腺癌中过表达；我们实验室的前期研究结果表明，由于AKR1Bs酶的辅酶因子NADPH同时也是氧化型谷胱甘肽(GSSH)产生还原型谷胱甘肽(GSH)过程中所必需的辅酶因子，因此AKR1B1和AKR1B10(AKR1Bs)酶活性的增加会导致细胞内GSH的耗尽，作为细胞内重要的抗氧化剂，GSH的耗尽会导致细胞因氧化应激而死亡；此外，我们在细胞和动物实验研究中均表明高效的AKR1Bs底物(如甘油醛和二乙酰)可以有效的杀死过表达这两种酶的癌细胞。该结论通过以下7个独立实验得到验证： 1. AKR1Bs表达水平较高的细胞对AKR1Bs底物更加敏感。 2. 通过化学抑制剂抑制AKR1Bs酶的活性或通过siRNA抑制AKR1Bs酶的表达，均可以保护细胞抵抗AKR1Bs酶底物的毒性作用。 3. 增加细胞中AKR1Bs酶的表达水平可以使细胞对其底物更敏感。 4. AKR1Bs的底物诱导的细胞死亡与GSH的消耗相关；抑制AKR1Bs的活性与GSH水平的减弱相关。 5. 抑制细胞中GSH的合成加剧了AKR1Bs底物对细胞的毒性作用；相反，增加细胞中GSH合成可保护细胞抵抗AKR1Bs底物的细胞毒性作用。 6. 更加高效的AKR1Bs酶底物能更有效地杀死过表达这两种酶的癌细胞。 7. 两种AKR1Bs底物甘油醛和二乙酰能够在裸鼠移植瘤模型中延缓癌细胞生长。 有关该发现的详细机制和支持证据，请参阅论文： Shi-Qing Zhang, Kin-Lam Ken Yung, Sookja Kim Chung, Sum-Man Stephen Chung Aldo-keto reductases-mediated cytotoxicity of 2-deoxyglucose: A novel anticancer mechanism. Cancer Science 2018;1–11.