代谢异常是癌症的主要特征之一。异常的癌症代谢，在肿瘤发生、转移、耐药性等过程中发挥着重要作用。与遗传异质性类似，癌症的代谢表型也具有高度异质性。这种异质性源于肿瘤微环境中的各种信号和基因突变。因此，克服代谢可塑性是现代癌症治疗的重要目标。本文综述了癌症代谢表型的研究进展，并阐明了信号转导通路与代谢通路之间的相互作用。此外，作者还为设计下一代癌症代谢药物提供了新的理论依据。
癌症的代谢特征
基因突变赋予癌细胞绕过细胞间接触抑制的能力，并使其能够在生长因子的调控下增殖。然而，肿瘤微环境血管化不良会导致慢性营养缺乏和氧气浓度降低。为了在这些严酷的环境压力下生存和适应，癌细胞会改变其代谢途径，以捕获外部代谢物并最大限度地提高代谢酶的活性。
图1. 细胞信号传导和代谢的相互作用及抑制剂。
异常代谢表型在癌症生物学中的作用
研究表明，癌症的代谢重编程不仅是异常信号通路的结果，而且还可能促进癌细胞增殖和转移。代谢途径的改变导致构建模块合成和生物能量途径的增加，该过程不可避免地会产生活性氧。癌细胞会上调产生NADPH的代谢过程和抗氧化酶，以维持氧化还原稳态 (图2)。此外，致癌信号通路失调引起的代谢失调会影响癌细胞的表型，发生侵袭或转移。肿瘤组织拥有高度异质性，其中癌干细胞 (Cancer Stem Cells, CSC) 具有高代谢可塑性，因此，利用CSCs特有的代谢机制来促进耐药性、复发和转移，将为有效的抗癌疗法提供可能。改变代谢还可以影响抗癌药物的敏感性。采用这种方法可以绕过癌细胞逃避抗癌药物细胞毒性的代谢重编程，并协同克服其代谢可塑性和耐药性。
图2. 癌细胞代谢在转移过程中促进氧化还原稳态。
研究总结
本文综述了癌症的异常代谢表型、潜在机制和治疗方法。然而，由于代谢通路由复杂精细的网络构成，靶向癌症代谢以开发治疗策略仍需进一步深入研究。癌症代谢为下一代抗癌疗法提供了契机，可通过联合抑制多种代谢通路的方法进一步改进。因此，未来研究的目标应该是建立一个基于代谢的精准医疗平台，以更好地预测能够与患者代谢状态产生协同作用的个性化药物。
阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2073-4409/9/10/2308
相关文章推荐
靶向结直肠癌癌细胞能量代谢：药物重定位带来的机遇与挑战
文章亮点：
多种药物的再利用作用于结直肠癌 (Colorectal Cancer, CRC) 的代谢脆弱性，揭示了其在原适应症之外的潜在治疗价值。这些药物靶向关键的代谢和信号通路, 以抑制CRC的生长并提高对标准疗法的反应；
通过再利用化合物调节CRC代谢，有助于精准医疗模式的建立和联合疗法的合理设计。
https://www.mdpi.com/2073-4409/14/24/1968
氧化代谢和糖酵解代谢：它们在癌症中的相互调节和失调
文章亮点：
文章讨论了非代谢因素 (线粒体、细胞周期、细胞类型、组织类型) 和位于糖酵解和氧化代谢交叉点的分子，以及影响这两种能量产生途径平衡的氧化代谢或糖酵解代谢固有分子；
文章总结了能够调控代谢平衡的药理学或遗传学方法，讨论这些方法在治疗癌症中的潜力和发展方向。
https://www.mdpi.com/2073-4409/14/15/1177
Cells 期刊介绍
主编：Cord Brakebusch, The University of Copenhagen, Denmark; Alexander E. Kalyuzhny, University of Minnesota, USA
期刊涵盖细胞生物学、分子生物学和生物物理学等方面的研究。目前已被SCIE (Web of Science)、PubMed、MEDLINE、PMC等数据库收录。
2024 Impact Factor：5.2
2024 CiteScore：10.5
Time to First Decision：15.5 Days
Acceptance to Publication：2.8 Days
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/cells
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自MDPI开放科学科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3516770-1531786.html?mobile=1
收藏
