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

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• 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