国自然资料 肿瘤能量代谢重排与转移的关系.docx

肿瘤能量代谢重排（reprograming）与转移的关系新陈代谢是集体生命活动的基本特征，包括物质代谢和与之相伴的能量代谢，是细胞获得能量的最重要方式在肿瘤发生发展过程中，能量代谢常出现紊乱，造成肿瘤微环境的变化，帮助肿瘤细胞得以生存、转移及免疫逃逸因此，能量代谢重排被认为是肿瘤的一个新的基本特征起初能量代谢重排被认为是肿瘤细胞快速增值的结果，但是更多的新数据表明该过程可以驱动肿瘤发生并且和肿瘤干细胞的干性相关1普遍认为，细胞代谢，特别是肿瘤细胞的能量代谢，都依赖于有氧糖酵解的过程通过有氧糖酵解产生的能量被认为足够以供应肿瘤细胞快速分裂，并同时允许代谢反应所需生物合成前体的积累2, 3在一个生长的肿瘤中，适应性的代谢重编程（metabolic reprogramming），一方面是由于致癌性转化导致的，使得癌细胞获得生长优势4, 5，另一方面，快速增生癌细胞会自发性代谢重排，促进自我维持的信号转导机制，从而激发肿瘤的生长和生存5Venkatanarayan等人发现，敲除p63 或者p73的ΔN亚型，将上调编码与胰岛素共分泌的37个氨基酸多肽基因：IAPP的表达，导致p53缺失的肿瘤的代谢重排和退化6。

他们还发现临床上用于治疗I/II型糖尿病的药物普兰林肽，可以导致p53缺失的胸腺淋巴瘤的快速退化，这为日后靶向p53缺失的肿瘤的治疗提供了参考Jiang L等人发现, TGFβ1诱导的EMT过程，伴随着将葡萄糖转化为脂肪酸的酶类的抑制，同时细胞呼吸增强过表达Snail1，一个调节TGFβ1诱导EMT过程中的转录因子，可以抑制ChREBP和脂肪酸合酶（FASN），这种代谢过度，抑制脂肪生成、有利于能量产生，对于TGFβ1诱导的EMT过程和肿瘤转移起到了关键的作用7有研究发现，浸润性癌细胞通过转录共激活剂过氧物酶体（PGC-1α）提高氧化磷酸化、线粒体生物合成和氧气消耗水平，为细胞转移提供能量进一步对人类侵入性乳腺癌的临床分析发现，PGC-1α的表达与肿瘤的远端转移紧密相关；抑制PGC-1α可以在不影响细胞增殖的情况下，抑制细胞的侵袭和转移8此外，被认为来源于间充质干细胞的肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）在肿瘤代谢过程中也起到了重要作用，包括了乳腺癌、前列腺癌和头颈癌9-11参考文献1. Sebastian C. Tracking down the origin of cancer: metabolic reprogramming as a driver of stemness and tumorigenesis. Critical reviews in oncogenesis 2014; 19(5): 363-82.2. Villalba M, Rathore MG, Lopez-Royuela N, Krzywinska E, Garaude J, Allende-Vega N. From tumor cell metabolism to tumor immune escape. The international journal of biochemistry & cell biology 2013; 45(1): 106-13.3. Warburg O. On the origin of cancer cells. Science 1956; 123(3191): 309-14.4. DeBerardinis RJ, Lum JJ, Hatzivassiliou G, Thompson CB. The biology of cancer: metabolic reprogramming fuels cell growth and proliferation. Cell metabolism 2008; 7(1): 11-20.5. Locasale JW, Cantley LC. Metabolic flux and the regulation of mammalian cell growth. Cell metabolism 2011; 14(4): 443-51.6. Venkatanarayan A, Raulji P, Norton W, et al. IAPP-driven metabolic reprogramming induces regression of p53-deficient tumours in vivo. Nature 2014.7. Jiang L, Xiao L, Sugiura H, et al. Metabolic reprogramming during TGFbeta1-induced epithelial-to-mesenchymal transition. Oncogene 2014; 0.8. LeBleu VS, O'Connell JT, Gonzalez Herrera KN, et al. PGC-1alpha mediates mitochondrial biogenesis and oxidative phosphorylation in cancer cells to promote metastasis. Nature cell biology 2014; 16(10): 992-1003, 1-15.9. Veyrat M, Durand S, Classe M, et al. Stimulation of the toll-like receptor 3 promotes metabolic reprogramming in head and neck carcinoma cells. Oncotarget 2016.10. Penkert J, Ripperger T, Schieck M, Schlegelberger B, Steinemann D, Illig T. On metabolic reprogramming and tumor biology: A comprehensive survey of metabolism in breast cancer. Oncotarget 2016.11. Curry JM, Tuluc M, Whitaker-Menezes D, et al. Cancer metabolism, stemness and tumor recurrence: MCT1 and MCT4 are functional biomarkers of metabolic symbiosis in head and neck cancer. Cell cycle 2013; 12(9): 1371-84.。