文章简介 

在癌症研究领域，一篇题为“Metabolic Signature of Warburg Effect in Cancer: An Effective and Obligatory Interplay between Nutrient Transporters and Catabolic/Anabolic Pathways to Promote Tumor Growth”的学术文章引起了广泛关注。该文章由Marilyn Mathew, Nhi T. Nguyen 以及Yangzom D. Bhutia 等学者共同撰写，发表于 Cancers 期刊，深入探讨了瓦博格效应在癌症代谢中的核心作用，以及营养物质转运与分解/合成代谢途径之间复杂而必要的相互作用，为癌症的治疗提供了新的视角和潜在的药物靶点。

文章开篇即引出了瓦博格效应这一经典概念，即癌细胞在有氧条件下仍倾向于进行无氧糖酵解，产生乳酸作为葡萄糖分解的最终产物。这一现象由Warburg于100年前首次观察到，并成为了癌症代谢研究的基础。作者指出，近年来，对癌细胞代谢的兴趣已经远远超出了与糖酵解相关的原始瓦博格效应，扩展到了包括氨基酸代谢、一碳代谢等其他代谢途径。这些代谢途径的重新编程，不仅满足了癌细胞快速生长和增殖的能量需求，还通过生成特定的代谢产物，改变了细胞内的信号传导级联反应，影响了基因表达谱，从而支持了癌症的进展。

主要内容及讨论

• 瓦博格效应与营养物质转运

文章进一步阐述了瓦博格效应与营养物质转运之间的紧密联系。作者提到，癌细胞通过选择性的营养物质转运蛋白，从细胞外环境中高效摄取葡萄糖、氨基酸等关键营养物质。这些营养物质在癌细胞内经过代谢途径的重新编程，被转化为支持癌细胞生长和增殖所需的能量和生物合成前体。作者特别强调了单羧酸转运蛋白 (如MCT1和MCT4) 在乳酸转运中的作用，指出乳酸作为糖酵解的主要产物，在癌细胞内外扮演着双重角色：既作为能量来源促进癌细胞生长，又通过调节肿瘤微环境促进血管生成和转移。

营养物质转运蛋白作为癌症代谢和生长的调节因子

• 分解与合成代谢途径的互动

文章接下来深入探讨了分解代谢与合成代谢途径在癌细胞中的互动。作者指出，随着糖酵解速率的增加，代谢中间产物的水平也随之升高。这些中间产物被重定向用于合成代谢途径，如生成氨基酸 (如丝氨酸和甘氨酸) 等，这些氨基酸是癌细胞生长和增殖所必需的。此外，作者还讨论了癌细胞如何利用其他营养物质 (如脂肪酸) 来满足其代谢需求，以及这些营养物质如何通过多种运输机制被癌细胞高效摄取。

• 酸性肿瘤微环境与瓦博格效应

文章还关注了酸性肿瘤微环境对瓦博格效应和癌细胞生长的影响。作者指出，随着乳酸在细胞外空间中的积累 (浓度达到30–40 mM)，癌细胞和肿瘤微环境中的基质细胞都被浸泡在一个酸性环境中。这种酸性环境不仅影响了癌细胞的代谢和增殖能力，还通过调节免疫细胞的功能和促进血管生成等方式，为癌细胞的生长和转移提供了有利条件。作者进一步讨论了酸性环境对癌细胞内pH稳态的调节机制，以及这些机制如何影响癌细胞的存活和耐药性。

• 瓦博格效应与药物靶点开发

文章最后展望了瓦博格效应在药物靶点开发中的应用前景。作者指出，对瓦博格效应及其相关代谢途径的深入理解，不仅有助于阐明癌症的发生和发展机制，还为开发新一代抗癌药物提供了潜在靶点。例如，针对选择性营养物质转运蛋白或代谢酶的药物可能能够干扰癌细胞的代谢重编程，从而抑制其生长和增殖。此外，作者还讨论了利用代谢组学、蛋白质组学和基因组学等高通量技术来识别新的药物靶点和生物标志物的可能性。

结论

综上所述，本文通过深入剖析瓦博格效应在癌症代谢中的核心作用，以及营养物质转运与分解/合成代谢途径之间的复杂互动，为癌症的治疗提供了新的视角和潜在的药物靶点。该文章不仅丰富了我们对癌细胞代谢的理解，还为开发更有效的抗癌策略提供了有力支持。未来，随着研究的不断深入和技术的不断进步，我们有理由相信，基于瓦博格效应和癌细胞代谢的新型抗癌药物将不断涌现，为癌症患者带来更多的希望和福音。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2651000

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/cancers

Cancers 期刊介绍

主编：Samuel C. Mok, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA

期刊主题涵盖癌症治疗和免疫疗法、癌症生物标志物、流行病学和预防、肿瘤微环境、癌症病因和筛查、诊断和护理、癌症分子生物学等肿瘤学领域的各个方面。目前，期刊已被SCIE、Scopus、PubMed等重要数据库收录。

2023 Impact Factor：4.5

2023 CiteScore：8.0   

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