代谢物及细胞感受代谢物异常与肿瘤发生发展

基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学及肿瘤代谢应用1.引言1.1 概述在代谢组学研究领域，核磁-质谱稳定同位素分辨技术已经成为一种重要的分析方法。

基于核磁共振和质谱技术的结合，该技术能够在代谢水平上提供全面和准确的信息，进一步揭示生物体内代谢网络的变化与调控机制。

代谢组学通过分析细胞或组织中代谢产物的整体组成和相对含量，可以获得关于生物体内代谢物组成和变化的全貌，有助于了解生物体在不同状态下的代谢特征和相互作用。

肿瘤代谢学研究是代谢组学的一个热点领域。

肿瘤细胞的代谢特征与正常细胞不同，具有高度依赖糖酵解和异常的脂肪酸代谢等特点。

通过分析肿瘤细胞的代谢变化，可以揭示肿瘤的发生机制、进展过程以及治疗反应，为肿瘤的早期诊断和治疗提供新的思路和方法。

基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术，可以通过标记和追踪代谢物中特定同位素的变化，实现对代谢途径和代谢流动的定量分析。

这种方法能够提供代谢物的结构信息和代谢途径的动力学变化，进一步拓展了代谢组学的研究领域。

在肿瘤代谢研究中，通过核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术，我们可以深入了解肿瘤细胞的代谢特征、代谢途径的调控机制以及与肿瘤发生的相关因素。

这对于肿瘤的分型、诊断和治疗提供了重要的参考依据。

综上所述，基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术在肿瘤代谢研究中具有重要的应用价值。

通过该技术，我们能够全面了解肿瘤细胞的代谢特征和代谢途径的变化，从而为肿瘤的早期诊断和治疗提供新的策略和方法。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了本文的研究背景和目标。

首先，介绍了代谢组学在肿瘤研究中的重要性和应用前景。

接着，详细介绍了基于核磁-质谱稳定同位素分辨技术的代谢组学方法及其在肿瘤代谢研究中的应用。

最后，阐述了本文的目的，即通过研究核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学在肿瘤代谢研究中的应用，为肿瘤诊断和治疗提供新的策略和方法。

DOI：10.3969/j.issn. 1005-1678. 2016. 09. 003糖代谢异常与肿瘤发生发展徐莺莺12,王健12,雷群英12A(1.复旦大学上海医学院基础医学院，上海200032;2.复旦大学上海医学院生物医学研究院，上海200032)[摘要]细胞代谢异常和肿瘤发生发展密不可分，糖代谢异常在肿瘤代谢异常中表现得尤为突出。

肿瘤细胞摄入大量葡萄糖，即使在供氧充足的情况下，也主要是通过糖酵解途径来产生能量和满足快速生长需求。

糖代谢异常与肿瘤发生发展互为因果，肿瘤 细胞代谢和信号转导网络互作来协同促进肿瘤发生发展。

肿瘤相关基因的异常表达调控代谢网络，反之，异常的代谢酶或代谢物能 够调控癌基因或抑癌蛋白。

代谢酶作为细胞代谢的直接执行者，在肿瘤细胞糖代谢异常和肿瘤发生发展中发挥着关键作用。

[关键词]肿瘤;葡萄糖;代谢异常；糖酵解[中图分类号]R73 [文献标识码]ADysregulation of glucose metabolism in tumorigenesis and tumor progressionXU Ying-ying1,2, WANG Jian1,2, LEI Qun-ying1,2A(1. School of Basic Medical Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China；2. Institutes ofBiomedical Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China)[Abstract] Dysregulation of cell metabolism, especially glucose metabolism, is implicated in tumorigenesis and tumor progression. Cancer cells uptake a large amount of glucose and prefer to perform glycolysis in the cytosol even under normal oxygen condition, which fuels fast cell growth and proliferation. Dysregulation of glucose metabolism leads to tumorigenesis and promotes cancer development. Conversely, the initiation and development of cancer reprograms glucose metabolism to confer cancer cells the ability to survive and proliferate. Oncogenes, tumor suppressors or non-coding RNAs could regulate glucose metabolism. Meanwhile, the enzymes and metabolites involved in glucose metabolism could regulate the expression of factors related to cancer. Enzymes, the direct executor of cell metabolism, play a key role in dysregulation of glucose metabolism, tumorigenesis and tumor development.[Keywords] tumor；glucose；dysregulation of cell metabolism；glycolysis细胞代谢的改变是肿瘤的一个重要特征，其与肿瘤的发生 发展互为因果。

肿瘤微环境对肿瘤代谢的影响及研究进展一、综述在肿瘤微环境中，肿瘤细胞与其周围组织之间的相互作用对于肿瘤的发展和代谢过程具有重要的影响。

越来越多的证据表明，肿瘤代谢重编程是肿瘤恶性表型的一个关键特征，并且与肿瘤生长速度、侵袭、转移和患者生存率密切相关。

本文将对肿瘤微环境对肿瘤代谢的影响进行综述，探讨肿瘤代谢的改变以及这些改变如何促进肿瘤的发展。

肿瘤微环境的缺氧状态是众所周知的一个特点。

肿瘤缺氧可以导致肿瘤细胞对葡萄糖的摄取和利用增加，同时减少乳酸的产生。

这种现象被称为“Warburg效应”，是指肿瘤细胞倾向于使用葡萄糖进行糖酵解以产生能量，即便在氧气供应充足的条件下也是如此。

尽管糖酵解是一种高效的产生能量的途径，但它并不总是高效的，可能会导致肿瘤细胞的代谢压力和生长抑制。

肿瘤微环境中的肿瘤相关成纤维细胞（CAF）也对肿瘤代谢产生了重要影响。

CAF是一种表型多样的间质细胞，它们可以通过促进肿瘤血管生成、胶原蛋白沉积和肿瘤干细胞维持等机制来促进肿瘤生长和侵袭。

一些研究表明，CAF可以通过代谢支持肿瘤细胞对葡萄糖的需求，从而促进肿瘤的代谢重编程。

肿瘤微环境中的巨噬细胞也对肿瘤代谢产生影响。

巨噬细胞可以根据其表型和微环境中的信号通路被极化为不同的炎性亚型，如M1和M2。

研究者们发现肿瘤相关巨噬细胞（TAM）可能与肿瘤的生长、侵袭和代谢有密切关系。

一些研究表明，TAM可以通过促进肿瘤血管生成和代谢重编程来促进肿瘤生长。

肿瘤微环境通过影响肿瘤细胞的代谢重编程来促进肿瘤发展。

为了更深入地理解肿瘤代谢的特点和机制，未来的研究需要继续关注肿瘤微环境的组成和功能，以及肿瘤细胞、CAF、巨噬细胞等不同细胞类型与肿瘤代谢之间的关系。

1. 肿瘤微环境的定义和重要性肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，简称TME）是肿瘤发生、发展及治疗过程中与其相互作用的外部环境。

它主要包括肿瘤细胞、内皮细胞、免疫细胞、成纤维细胞等实体以及它们之间的相互作用和分泌的物质。

研究肿瘤细胞与内皮细胞代谢中异常的代谢变化及关系- 经典论文Advances in drug development targeting tumor metabolism and the relevance with tumor angiogenesisAbstract:The reprogramming of cellular metabolism is one of the hallmarks of cancer,which is featured as enhanced glycolysis, glutamine metabolism and other biosynthetic activities. Given its crucial role in tumor development, targeting tumor cell metabolism has bee one of the hotspots in the research and development of antitumor drugs. Angiogenesis, a process related to a metabolic shift in endothelial cells, is another hallmark of cancer and supports the metabolic activities in tumor cells. In this article, the abnormal metabolic pathways in tumor cells and tumor endothelial cells were discussed and their relevance was further explored. The advance in therapeutic medicine targeting the metabolic pathways above was also summarized.Keyword:the reprogramming of tumor metabolism; endothelial metabolism; angiogenesis; aerobic glycolysis; glutamine metabolism;肿瘤能量代谢重编程是肿瘤发生发展过程中的一个重要特征，致/抑癌基因的突变及环境压力使肿瘤细胞的代谢网络发生重排，以适应生存与增殖的需要。

代谢的调节和控制汇报人：2023-12-14•代谢调节基本概念•细胞内代谢调节机制•激素对整体代谢水平调控作用目录•营养感应与信号转导途径•疾病状态下代谢异常及调控策略•药物干预在代谢调控中应用前景01代谢调节基本概念指生物体内代谢过程中，通过一系列调节机制，维持代谢平衡和适应环境变化的过程。

代谢调节定义保证生命活动的正常进行，适应内外环境变化，维持机体稳态。

代谢调节意义代谢调节定义与意义通过神经系统对代谢过程进行快速、精确的调节。

神经调节体液调节自身调节通过激素、细胞因子等化学物质传递信息，对代谢过程进行广泛而持久的调节。

组织细胞不依赖于神经和体液因素，根据局部环境变化进行自我调节。

030201代谢调节方式分类营养物质供应充足时，代谢活动旺盛；供应不足时，代谢活动减弱。

营养物质供应胰岛素、甲状腺激素等激素对代谢过程具有重要影响，激素水平变化可影响代谢速度和方向。

激素水平变化环境温度变化可影响机体产热和散热平衡，进而影响代谢活动。

环境温度运动可增加机体代谢率，休息时代谢率降低。

运动和休息相互调节，维持机体代谢平衡。

运动和休息影响因素及相互作用02细胞内代谢调节机制当底物浓度增加时，代谢酶活性增强，反应速率加快；反之，底物浓度降低时，酶活性减弱，反应速率减慢。

在一定范围内，随着底物浓度的增加，酶促反应速率呈线性增加，但当底物浓度达到一定程度后，反应速率不再增加，此时底物已饱和。

底物浓度对代谢酶活性影响底物饱和度底物浓度变化关键酶在代谢途径中作用关键酶是指在代谢途径中起决定性作用的酶，其活性大小直接影响整个代谢途径的速率和方向。

关键酶特点关键酶通常具有较低的Km值（米氏常数），即对底物浓度变化敏感；同时，关键酶的活性受多种因素调节，如抑制剂、激活剂等。

别构效应是指一种蛋白质（通常是酶）的活性受到另一种分子（别构效应物）结合的影响。

别构效应物可以是底物、产物、抑制剂或激活剂等。

别构效应通过改变酶的构象来调节酶活性。

肿瘤代谢物2-HG与胶质瘤发生发展及其检测陈妍红;陈小平【摘要】IDH mutation is prevalent in lower-grade glioma and secondary glioblastoma. Patients bearing IDH mutation are char-acterized by overproduction of 2-HG. 2-HG plays a role in regu-lation of DNA and histone hypermethylation in glioma, thus re-sulting in impaired cell differentiation and tumor formation. As a surrogate marker of mutant IDH, there is increasing interest in development of detection methods for 2-HG. LC-MS is widely used in detecting 2-HG in vitro, and reliable measurement of 2-HG by the non-invasive MRS has been tested in vivo and ex vivo previously. However, whether 2-HG could represent an inde-pendent predictor of patient survival or other clinical features for glioma still needs further study. In this review, we summarize the mechanism adopted by 2-HG in glioma initiation and pro-gression, as well as the detection method tested in clinic. We try to provide guidance to the future combination therapy using mu-tant IDH inhibitors.%低级别胶质瘤和复发胶质母细胞瘤患者常携带异柠檬酸脱氢酶(IDH)编码基因突变.代谢组学研究发现,IDH突变患者肿瘤组织中代谢物2-羟基戊二酸(2-HG)的相对浓度升高. 2-HG可通过影响 DNA 甲基化、组蛋白甲基化修饰、细胞能量代谢等机制抑制肿瘤细胞分化,影响胶质瘤的发生、发展.建立灵敏、特异的2-HG检测方法是临床应用2-HG作为IDH突变替代标志物的前提. 2-HG体外检测主要基于LC-MS技术,应用1H-MRS技术无创检测胶质瘤组织中2-HG相对水平的方法已进入临床试验阶段.但目前关于2-HG是否可作为胶质瘤患者独立分子标志物仍存在争议.该文重点对2-HG影响胶质瘤发生、发展的机制及检测方法进行总结,为后续相关研究及靶向药物的开发提供参考.【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2018(034)007【总页数】5页(P898-902)【关键词】神经胶质瘤;IDH突变;异柠檬酸脱氢酶;2-羟基戊二酸;检测方法;肿瘤治疗【作者】陈妍红;陈小平【作者单位】中南大学湘雅医院临床药理研究所,湖南长沙 410008;中南大学湘雅医院临床药理研究所,湖南长沙 410008【正文语种】中文【中图分类】R-05;R394.2;R730.264;R730.5;R977.3恶性胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，好发于儿童和青少年，成人发病率较低，但死亡率高。

线粒体功能障碍的原因及其对肿瘤作用的研究进展李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【摘要】线粒体是机体能量产生的主要细胞器，在有氧呼吸、物质代谢、氧化应激、凋亡、Ca2＋稳态等方面发挥重要的功能。

越来越多研究表明线粒体功能障碍与肿瘤密切相关，线粒体代谢异常、活性氧增多、线粒体基因突变、Ca2＋超载、凋亡异常影响多种肿瘤发生、生长、侵袭、转移。

本文就线粒体功能障碍发生机制及其与肿瘤的关系进行文献总结。

%As a main cellular organelle for bioenergy production , the mitochondrion plays a pivotal role in aerobic respiration , substance metabolism , oxidative stress , apoptosis and calcium homeostasis .Increasingly studies have shown a close relationship between mitochondrial dysfunction and cancer .Mitochondrial metabolic disturbance , reactive oxygen species ( ROS ) increase, mitochondrial gene mutation , calcium overload and abnormal apoptosis can influence tumorigenesis , growth, invasiveness and metastasis of multipletumors .We aimed to summarize the mechanisms and influences of mitochondrial dysfunction on cancer .【期刊名称】《中国微创外科杂志》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】5页(P1150-1154)【关键词】线粒体;基因;功能障碍;肿瘤【作者】李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【作者单位】北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083【正文语种】中文线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，在有氧条件下，通过一系列生化反应和电子传递，将糖和脂肪酸氧化过程中释放的自由能转变为ATP中的化学能。

肿瘤脂代谢异常和脂代谢调节治疗脂类是三大营养素之一，除了与能量供应和储存密切相关外，还有两个方面作用：①是细胞的主要构件分子。

磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂等）和胆固醇是细胞膜的主要成分，脂类代谢改变会直接影响细胞膜合成和细胞增殖；②是细胞生命活动中的重要活性分子。

多种脂类分子及其代谢中间物可参与细胞信号转导、炎症和血管调节等，并与细胞增殖、细胞黏附和运动等密切相关。

因此，脂类代谢异常不仅与心血管疾病发生密切相关，而且与肿瘤发生、发展、侵袭和转移等密切相关。

肿瘤脂类异常代谢是改变肿瘤代谢，也称肿瘤代谢重编程（metabolismreprogramming）的重要组成部分。

肿瘤细胞脂类代谢异常主要表现为不受控制的脂肪酸从头合成和脂类合成增强，为肿瘤细胞增殖持续提供所需的构件分子。

而肿瘤宿主的脂类代谢则与之相反，不断进行脂肪动员和分解，同时存在不同程度外源性脂类利用障碍。

这些改变与肿瘤癌基因信号通路增强、相关代谢酶改变和炎症等密切相关。

因此，肿瘤脂类异常代谢通路及相关酶是肿瘤潜在的抗癌药物治疗靶点，也是肿瘤营养支持治疗的重要参考依据。

1、肿瘤细胞脂类异常代谢肿瘤细胞脂类异常代谢主要表现为脂肪酸从头合成和脂类合成增强，脂肪酸分解降低[1]。

各种肿瘤均显示内源性脂肪酸生物合成增高，而大多数正常细胞，即便是有着相对较高的增殖速度细胞也是优先利用饮食中和（或）内源性脂类来合成新的结构脂类。

尽管一些正常组织，如脂肪细胞、肝细胞、激素敏感细胞和胎肺组织具有非常活跃的脂肪酸合成信号，但在大多数正常细胞中脂肪酸从头合成均受到抑制。

研究发现肿瘤细胞内脂肪酸从头合成增加与细胞脂类水平无关，其原因还不清楚，这可能与肿瘤细胞不断增殖需要合成大量膜脂有关，并且与肿瘤细胞恶性表型（侵袭和迁移等）密切相关。

肿瘤细胞快速增殖需要不断补充能量和合成构件大分子。

为了满足这些需求，肿瘤细胞的代谢信号明显发生了改变，其中最重要的代谢改变之一就是肿瘤细胞脂肪酸从头合成大大增强。

代谢组学在恶性肿瘤研究中的应用进展2023代谢组学是一种系统性研究生物体内代谢物质组成和变化规律的高通量技术，以探究代谢物在生物体内的作用和调控机制。

代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一。

在肿瘤的发生和进展过程中，生物体内代谢谱会发生变化。

近年来，代谢组学技术已在恶性肿瘤研究中得到广泛应用，包括肿瘤筛查、早期诊断、疗效预测、预后评估和新药靶点研发等。

全文总结代谢组学在恶性肿瘤研究进展，揭示代谢组学技术在临床应用中的潜在价值。

恶性肿瘤严重威胁人类生命健康，其发病率和死亡率在世界范围内快速增长。

肿瘤细胞为维持其无限制增殖的特点而进行了复杂的代谢重排，导致参与能量产生和生物合成的代谢过程发生一系列改变，如糖酵解和葡萄糖代谢（Warburg效应∖脂质代谢、谷氨酰胺代谢、氨基酸代谢、柠檬酸循环、脂肪酸氧化、单碳代谢等改变。

了解肿瘤细胞代谢物和代谢途径的变化特征，有助于更好地了解肿瘤全貌，协助肿瘤诊断、治疗监测、预后评估以及优化治疗靶点。

代谢组学是系统生物学中的一门科学,旨在对生物系统内源性代谢物进行定量评估,通过全面、高通量地检测和分析生物体内代谢产物，探究代谢机制的变化以及与生物体生理和病理状态的关系。

代谢组学在多种肿瘤中已有较深入研究，为恶性肿瘤的研究提供了有力工具。

本文综述代谢组学在恶性肿瘤诊断、治疗、预后评估和药物研发等方面的应用现状。

1代谢组学概述代谢组学的概念于1998年由StevenO1iVer首次提出，现被广泛认为是系统生物学的基石。

代谢组学是一种粉莫式识别方法和生物信息学技术结合使用的分析工具，用于检测代谢物并跟踪他们在生物流体或组织中的变化。

因代谢物与生物体的表型密切相关，与其他组学技术不同，代谢组学中代谢物及其浓度的鉴定直接代表分子表型。

在技术上，代谢组学涉及代谢物的高通量研究,包括细胞、生物体液、组织、器官或生物体内具有不同理化特征和丰度动态范围的所有小分子(50~1500Da),如氨基酸、糖、脂肪酸、脂质和类固醇。

谷氨酰胺代谢通路对肿瘤细胞生长的影响探究肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的疾病，其发生和发展常伴随着代谢异常。

在肿瘤发生和发展过程中，谷氨酰胺代谢通路在细胞的代谢调节中发挥着非常关键的作用。

本文将探究谷氨酰胺代谢通路对肿瘤细胞生长的影响。

谷氨酰胺代谢通路的作用谷氨酰胺代谢通路是细胞骨架由谷氨酸合成谷氨酰胺的代谢通路，包括谷氨酰胺合成、谷氨酰胺裂解和谷氨酰胺转运三个环节。

谷氨酰胺代谢通路参与了多个主要生物活动的调控，包括氧化磷酸化、细胞凋亡、转录因子活性、细胞周期控制等。

在肿瘤细胞生长和发展过程中，谷氨酰胺代谢通路发挥着重要的作用。

一方面，肿瘤细胞生长速度快，需要大量的生物能和代谢物来支撑其代谢活动；另一方面，肿瘤细胞对外界环境的适应能力较差，常常处于细胞应激状态。

谷氨酰胺代谢通路在这一过程中发挥着重要的作用。

谷氨酰胺代谢通路在肿瘤细胞生长中的作用谷氨酰胺代谢通路在肿瘤细胞生长中的具体作用主要有以下几个方面：1. 细胞能量供给谷氨酰胺代谢通路能够向肿瘤细胞提供能量。

在肿瘤细胞处于缺氧状态下，谷氨酰胺代谢途径可以产生ATP等能量分子，从而满足肿瘤细胞的能量需求。

此外，谷氨酰胺代谢通路还可以通过调节哺乳动物靶器官动态平衡蛋白（mTOR）路径，促进脱氧核糖核酸的合成。

2. 氨基酸供给谷氨酰胺代谢通路可以提供肿瘤细胞所需的氨基酸。

在肿瘤细胞中，谷氨酰胺合成通路可以产生非必需氨基酸和其他生物基因组DNA和RNA母体。

同时，谷氨酰胺代谢通路还与谷氨酸-尿素循环相互作用，从而调节氨基酸的合成和解构过程。

3. 细胞凋亡及肿瘤治疗谷氨酰胺代谢通路也在肿瘤细胞凋亡及肿瘤治疗中起着重要作用。

实验证明，抑制谷氨酰胺代谢通路可以诱导肿瘤细胞凋亡，并增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感度。

此外，通过改变谷氨酰胺代谢通路的代谢方向，还可以调节肿瘤细胞的代谢和增殖能力。

总之，谷氨酰胺代谢通路在肿瘤细胞生长和发展中起着重要的作用，对研究肿瘤的发生、发展及治疗提供了新的思路和研究方向。

癌症代谢靶点的发现与研究近年来，癌症代谢靶点的发现与研究备受关注。

癌症是一种常见的疾病，它的发生和发展与人体代谢异常有关。

因此，探索癌症代谢靶点以及针对这些靶点进行治疗已经成为了当前癌症研究的热点。

本文将从代谢异常与癌症的关系、代谢靶点的分子机制以及代谢靶点作为新型治疗策略等方面探讨癌症代谢靶点的发现与研究。

一、代谢异常与癌症的关系癌症被认为是一种代谢异常之病，其发生和发展过程中与代谢异常密切相关。

正常细胞的代谢是有规律的，会按需合理利用营养物质进行生长和维持正常功能。

而癌细胞的代谢则是异常的，它们为生长分裂和维持自身的生存需求而使用不同的代谢通路。

例如，癌细胞代谢过程中常常选择无氧酵解代替正常的有氧氧化过程，这也是癌细胞产生碳酸酐酶1（CAIX）的原因之一。

CAIX的表达可以导致酸性环境和氧气缺乏，从而改变癌症的微环境，为癌症进一步生长和转移创造了条件。

除此之外，癌细胞代谢过程中的乳酸和醛酮体等代谢产物还可以影响肿瘤微环境，从而参与进癌细胞的生长、迁移和侵袭过程。

另外，肿瘤细胞的代谢活动还可以影响癌症治疗的效果和药物的作用机制。

因此，研究癌症代谢靶点为研发新型抗癌药物和制定治疗方案提供了新的思路和突破口。

二、代谢靶点的分子机制代谢靶点是特定代谢通路中的核心酶、出现失调的特定蛋白等，可以调控癌细胞的代谢通路和功能，从而干扰其生存和功能，阻止肿瘤的生长和扩散。

代谢靶点的分子机制非常复杂，需要通过系统生物学、计算化学、蛋白质组学等研究手段进行分析和解析。

目前，研究人员较为关注的代谢靶点包括了一些与细胞核苷酸代谢、甘油-3-磷酸酯酶（G3P）代谢、靶向肝糖元酰化酶以及癌症肿瘤相关蛋白（Oncometabolite）等相关的通路。

G3P通路是维持细胞内葡萄糖原和三酰甘油水平的重要途径，而一些代谢调节酶会影响G3P通路的功能，因此可以通过G3P的调控来影响癌症的代谢路径和生长机制。

另外，癌症肿瘤相关蛋白（Oncometabolite）也是目前比较热门的研究方向之一。

《癌症进展》2019年11月第17卷第21期ONCOLOGY PROGRESS,Nov2019,V ol.17,No.21 *综述*嘌呤核苷酸代谢与恶性肿瘤关系的研究进展苑小星北京市平谷区医院肿瘤血液科，北京101200摘要摘要：：核苷酸是多种生命活动所必须的有机小分子，嘌呤核苷酸的合成和分解代谢异常是一些疾病产生的基础，也是其治疗的靶点。

肿瘤的发生、发展涉及大量的病理生理学过程，包括嘌呤核苷酸代谢失衡。

参与嘌呤核苷酸合成代谢和分解代谢的多种酶与肿瘤细胞的增殖、耐药有关，尿酸抗氧化特性和促炎特性的失衡也可诱发肿瘤并促其进展。

异常的嘌呤核苷酸代谢可通过调节信号转导通路影响基因和蛋白的表达，促进细胞恶性转化、侵袭和转移，且不同肿瘤患者的核苷酸代谢特点不完全相同。

本文简要综述了嘌呤核苷酸代谢与恶性肿瘤关系的基础研究和流行病学研究进展，旨在为恶性肿瘤的预防、治疗及预后判断提供依据。

关键词键词：：嘌呤核苷酸；胞质-5'-核苷酸酶-Ⅱ；腺苷激酶；腺苷脱氨酶；次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶；黄嘌呤氧化酶；尿酸中图分类号中图分类号：：R730文献标志码文献标志码：：A doi：10.11877/j.issn.1672-1535.2019.17.21.0620世纪20年代，德国科学家、诺贝尔奖得主Warburg首先发现，与正常细胞相比，肿瘤细胞会优先进行无氧糖酵解，为自身提供充足的能量，也为合成生物大分子提供所需的前体，这就是著名的瓦博格效应。

近年来，瓦博格效应的内涵被进一步扩展，越来越多的证据表明细胞癌变过程的代谢模式发生了显著变化，其涉及糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化、氨基酸代谢、脂肪酸代谢和核酸代谢等诸多方面，这一现象被称为肿瘤细胞的能量代谢重编程，通常由基因突变引起，肿瘤细胞代谢的改变对肿瘤的生长至关重要[1]。

肿瘤发生过程中存在嘌呤核苷酸代谢失衡：①肿瘤细胞表达大量的胞质-5'-核苷酸酶-Ⅱ（cytoplasmic-5'-nu-cleotidase-Ⅱ，CN-Ⅱ），对化疗药物中的核苷类似物产生耐药性；②在一些实体肿瘤中发现次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase，HPRT）的表达上调，有利于嘌呤单核苷酸代谢，使肿瘤细胞具有选择性生长的优势；③腺苷激酶（adenosine kinase，ADK）和腺苷脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）在高级别胶质瘤中的表达明显上调；④血清尿酸具有抗氧化作用，但其表达水平升高与恶性肿瘤的发病及死亡风险增加具有相关性，提示尿酸在恶性肿瘤的生物学行为中具有更复杂的作用。

细胞负荷和代谢物浓度对肿瘤发展的影响研究肿瘤是一种常见的疾病，其症状各异，治疗方法繁多。

在过去的几十年里，科学家们不遗余力地探索肿瘤的成因和治疗方式。

近年来，人们愈发意识到了肿瘤等疾病的发展与环境以及个体身体状况的联系。

细胞负荷和代谢物浓度作为肿瘤发展的两个关键指标之一受到越来越多的关注。

细胞负荷对肿瘤发展的影响细胞负荷是指细胞受到的外界压力和内部代谢负荷的状态。

外界压力来自环境因素和外界刺激，如辐射、电磁波、毒素等。

内部代谢负荷包括脂质代谢、糖代谢、蛋白质代谢等。

细胞的负荷增加会导致蛋白质折叠异常、细胞凋亡等现象，这些现象都与肿瘤的发展有关。

细胞负荷对肿瘤发展的影响可以从不同层面来阐述。

一般来说，细胞负荷越大，越容易出现DNA损伤和突变。

而这些突变可能会导致肿瘤的发生。

另外，细胞负荷的增加会引起细胞内活性氧（ROS）的积累。

ROS是一类容易引起氧化伤害的化合物，它们会与蛋白质、脂质等结合，制约细胞的正常代谢。

如果ROS积累过多，会导致脂质过氧化等现象，这些现象进一步促进了肿瘤的发展。

另一方面，细胞负荷对肿瘤的影响还体现在基因表达水平上。

细胞内基因表达受到了很多因素的调控，包括细胞内代谢物浓度、近期饮食、环境因素等。

细胞负荷的变化可能引起基因表达水平的变化，促进或抑制肿瘤的发展。

一般来说，代谢负荷越大，会使癌细胞表达更多的代谢相关基因。

这些基因会进一步加强细胞代谢能力，促进肿瘤细胞生长、繁殖等现象。

代谢物浓度对肿瘤发展的影响代谢物浓度是指细胞内关键代谢物质的浓度。

它们包括葡萄糖、乳酸、ATP等。

这些代谢物质是维持生命所必须的物质，在生物体内起着非常重要的生理作用。

代谢物浓度对于肿瘤的发展也有着显著的影响。

乳酸是一种代表性的代谢产物，由于乳酸浓度的增加会引起细胞的酸性环境，从而促进肿瘤细胞的形成和繁殖。

实际上，癌细胞的能量代谢比正常细胞更加偏转向糖酵解途径，这就会导致乳酸的积累。

这种代谢途径也被称为“战斗解”，很多肿瘤细胞依赖糖酵解为能量来源。

四川大学学报（医学版）2021，52(1):5-10J Sichuan Univ ( Med Sci) doi: 10.12182/20210160502代谢应激和胰腺癌的发生发展+李金涛雷明珠〃，雷群英，尹淼1.复旦大学附属肿瘤医院肿瘤研究所（上海200032);2.复旦大学上海医学院肿瘤学系（上海200032)【摘要】目前胰腺导管腺癌(PDAC)的有效临床治疗方案有限，5年生存率低于8%，因此迫切需要探索新的治疗策 略。

PDAC为了适应极端恶劣的微环境，在其演进过程中存在广泛的代谢重编程。

代谢应激与癌基因激活(如W S)以及 抑癌基因失活所触发的信号密切相关。

同时，代谢异常重塑肿瘤微环境，协同促进PDAC的发展。

本篇综述将重点阐述 PDAC及其微环境中的代谢重编程，以探索PDAC治疗中潜在的靶标。

【关键词】胰腺导管腺癌代谢肿瘤微环境A Review of Metabolic Stress and Development of Pancreatic Cancer LI fin-taol,2y LEIMing-zhu'2, LEI Qun-ying '2^yYIN Miao12A.1. Cancer Institute, Fudan University Shanghai Cancer Center, Shanghai 200032, China; 2. Department of Oncologyy Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, ChinaA Correspondingauthor,LEIQun-ying,E-mail:**************.cn;YINMiao,E-mail：*****************.cn【Abstract】Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most notorious malignancies with a 5-year survival rate of less than 8%. Therefore, it is crucial to investigate the molecular mechanism underlining PDAC initiation, promotion, and progression for efficient treatment of PDAC. In order to adapt and survive in an extremely adverse microenvironment of hypoxia and insufficiency of nutrients and energy, PDAC cells undergo extensive metabolic modification triggered by intrinsic signalings which are activated by different genetic events, including mutations occurred at KRASt TP53, and DPC4/SMAD4, collaboratively promoting PDAC development. Notably, PDCA cells have extensive crosstalk in the form of reciprocal metabolic flux with its surrounding microenvironment to facilitate tumor advancement and therapy resistance. We herein summarize recent findings of PDAC metabolism and discuss metabolic rewiring-based therapeutic strategies.【Keywords】Pancreatic ductal adenocarcinoma Metabolism Tumor microenvironment胰腺导管腺癌(PDAC)是一种具有早期转移潜能的 肿瘤，占各类胰腺恶性肿瘤(PAC)发生率的90%以上，对 现有的治疗方法如化疗、放疗和分子靶向治疗等具有显 著的耐药性1PDAC的恶性进展，从癌前病变，即胰腺上 皮内瘤变(PanINs)开始，到恶性转化、侵袭、转移，都伴 随着多种原癌基因的激活和抑癌基因的失活。

肿瘤微环境中的代谢编程和免疫抑制肿瘤微环境(TME)由多种支持或抑制肿瘤发生的细胞组成，在代谢和空间上都具有异质性。

TME常表现为局部区域的营养争夺、代谢废物的积累、不利的PH和恶劣的环境。

肿瘤类型、肿瘤在原发组织内的位置、宿主饮食和营养状态都会影响TME 内的营养物质可用性。

肿瘤和肿瘤微环境内各种细胞对类似营养物质的共同需求导致了潜在的竞争性肿瘤微环境和免疫抑制。

而代谢途径从根本上参与了细胞命运和细胞程序的决定°18F2脱氧葡萄糖(18FDG)正电子发射断层扫描(PET)成像的基础是肿瘤对葡萄糖摄取增加，被广泛用于诊断和监测多种肿瘤的进展。

本文章将讨论TME中的代谢多样性如何支持转移和重新编程TME 内的免疫细胞代谢，以阻止其抗肿瘤功能，以及如何靶向代谢异质性可能提供治疗机会以克服免疫抑制和增强免疫疗法。

肿瘤代谢异质性肿瘤中发生的糖酵解增加被称为"Warburg效应”，即：虽然存在氧气，但是葡萄糖仍通过有氧糖酵解转化为乳酸。

糖酵解、谷氨酰胺分解和脂肪分解是增殖细胞能量需求和维持功能的营养来源，肿瘤组织的葡萄糖摄取和乳酸生成通常很高，导致细胞外的葡萄糖水平降低，乳酸水平升高。

致癌信号或肿瘤抑制因子的丢失促进肿瘤的有氧糖酵解。

当肿瘤发生过程中出现缺氧或VOn Hippel-Lindau (VHL)缺失时，转录因子HIF-Ia (缺氧诱导因子Ia)被稳定，激活几种糖酵解转运体和酶的转录，HIF-I a还降低线粒体活性和ROS o 磷酸戊糖途径(PPP)对于癌细胞内烟酰胺腺喋吟二核甘酸磷酸(NADPH)和核糖糖的生成至关重要，它们是核甘酸合成、ArP产生、脂肪生成和消除氧化应激所必需的。

脂质和胆固醇也被癌细胞利用来支持肿瘤的发生，此外，癌细胞通常会增加谷氨酰胺和谷氨酸的摄取和合成，作为氨基酸和核甘酸生物合成的替代碳源,并通过回补供给TCA循环产生ArP。

癌细胞可以通过塑造肿瘤微环境来支持肿瘤发生和抑制免疫逃逸，例如，通过代谢中间体和营养物质在TME内的癌细胞和其他类型的细胞之间的穿梭，造成代谢异质性，这可能导致免疫抑制。

线粒体功能与肿瘤代谢的探索肿瘤是扰乱人类健康的常见疾病，而其发生和发展受很多因素的影响，其中包括细胞代谢过程中的异常变化。

近年来，关于线粒体功能与肿瘤代谢的关系引起越来越多的关注，因为线粒体在细胞代谢中扮演着至关重要的角色。

本篇文章探索线粒体功能与肿瘤代谢的关系，并介绍了最新的研究进展。

线粒体功能对肿瘤代谢的影响线粒体是细胞能量代谢的关键器官，它通过产生三磷酸腺苷(ATP)为细胞提供能量。

线粒体同时还参与多种丝氨酸/苏氨酸激酶体系的调控、钙离子平衡和氧化磷酸化等重要的生命活动。

因此，线粒体功能的异常与细胞代谢的异常密切相关，肿瘤的代谢异常可能与线粒体功能障碍有关。

肿瘤细胞的代谢方式与正常细胞的代谢方式明显不同，肿瘤细胞主要依靠无氧糖酵解代谢产生ATP。

这种代谢方式具有高速率、低效率的优点，但同时也增加了肿瘤细胞对营养物质的需求，而线粒体的功能障碍可能会影响细胞对葡萄糖和脂肪酸的代谢。

一些研究表明，线粒体DNA的变异、损伤、蛋白质异常降解以及线粒体膜电位的下降等都会影响线粒体功能，从而影响细胞的代谢过程。

特别是在肿瘤发生过程中，线粒体的损伤更加明显，而且可以上调肿瘤细胞的糖酵解等代谢通路，造成细胞代谢异常，从而推动肿瘤的发展。

线粒体与肿瘤中的代谢通路许多研究表明，线粒体的损伤不仅会影响细胞的代谢过程，还可能影响肿瘤的代谢通路。

下面介绍一些与肿瘤代谢有关的线粒体通路。

1. 三羧酸循环三羧酸循环是细胞中的一个重要的代谢过程，它将碳水化合物、脂肪和有机酸等转化成ATP，同时产生各种代谢产物。

但是在肿瘤细胞中，该过程大多数不是为了产生ATP，而是为了生产具有抗氧化剂活性的代谢产物。

而线粒体在三羧酸循环中也发挥着重要作用，如在糖酵解中将糖分解成二羧酸，再被进一步氧化为三羧酸，而这一过程正是ATP的产生和细胞代谢的基础。

但是在肿瘤中，线粒体的功能障碍会导致三羧酸循环的中断，这将导致代谢物质积累，进而影响细胞代谢。

生命科学中的系统生物学技术随着科技的不断进步和发展，生命科学领域也在不断地向前发展。

一个被广泛应用、正在快速发展的生命科学分支是系统生物学。

系统生物学不仅仅是一种研究手段，更是一种思维方式。

通过建立数学模型、利用大数据、系统整合等手段，来深入探究生命系统的结构和功能，并发现其中的生物学定律和规律，为生物学研究提供了新思路和新方法。

系统生物学技术的发展历程系统生物学是一门涉及生命系统所有层级的学科。

它起源于20 世纪 90 年代的美国，在21世纪初期迅速发展起来。

虽然系统生物学技术的应用场景已经非常广泛了，但在发展初期，它主要是用于研究微生物及其代谢物质的代谢途径和基因表达调控网络。

随着人类基因组计划的完成和高通量测序技术的广泛应用，系统生物学技术逐渐开始应用于人类基因组学和肿瘤学研究中。

系统生物学技术的应用系统生物学技术的基本框架是建立癌症信号网路，以系统的方式来探究肿瘤发生、发展及治疗的机制以及策略。

目前将系统生物学技术应用于肿瘤学研究的主要途径有以下几种：1、转录组学转录组学是研究基因表达的层次。

在过去的两十年中，微阵列技术和RNA测序技术的发展使得转录组学成为了系统生物学技术的一种核心工具。

通过分析癌细胞与正常细胞的转录组差异，可以揭示癌症的发生机制和分子调控机制。

2、蛋白质组学蛋白质在细胞中扮演着重要的角色，它们是调控调节细胞功能的关键步骤。

蛋白质组学是由质谱和分离技术组成的一种研究生物体内蛋白质组成和功能的方法。

通过蛋白质组学的手段，可以揭示癌症发生的重要信号通路和关键调控分子。

3、代谢组学代谢组学从代谢物层次上分析了生物系统。

代谢物是生命活动的产物，它们可以反映生命活动的状态。

通过代谢组学技术可以确定癌症的代谢物差异，更好地了解癌细胞的代谢途径以及肿瘤发生发展的生物学规律。

4、网络分析网络分析是一种基于系统生物学框架下的方法，可以揭示组织、器官以及整个生物体中的生物学规律。

通过构建和分析越来越复杂的网络模型，可以从癌症分子层面上认识癌症的多维度调控网络，并针对网络中的关键节点进行干预以达到抑制肿瘤的目的。

乙酰辅酶A合成酶2在肿瘤发生发展中的研究进展作者：杨赟陈德玉来源：《新医学》2021年第04期【摘要】乙酰辅酶A是肿瘤快速生长过程中不可或缺的合成代谢原料，根据瓦伯格效应，肿瘤细胞无法通过丙酮酸氧化脱羧产生乙酰辅酶A，其乙酰辅酶A主要由乙酰辅酶A合成酶2（ACSS2）催化短链脂肪酸所合成，即乙酸+辅酶A+ATP = 乙酰辅酶A+二磷酸+AMP，表明了ACSS2在维持肿瘤细胞生长方面至关重要。

近年来，越来越多的证据表明，ACSS2活性和表达异常与肿瘤增殖、侵袭、转移、抗凋亡和耐药性等密切相关，该文围绕ACSS2在肿瘤中的相关作用及机制的研究进展进行了综述。

【关键词】乙酰辅酶A合成酶2;肿瘤侵袭;肿瘤迁移;肿瘤治疗抵抗Research progress on acyl-CoA synthetase short chain family member 2 in tumor igenesis and deve-lopment Yang Yun， Chen Deyu. Clinical Center of Tumor Therapy， Affiliated Hospital of Jiangsu University， Zhenjiang 212001， ChinaCorresponding author， Chen Deyu， E-mail：*****************【Abstract】 Acetyl coenzyme A （CoA） is an indispensable synthetic and metabolic material in the process of rapid growth of tumors. According to the Warburg effect， tumor cells can not produce acetyl CoA by oxidative decarboxylation of pyruvate. Acetyl CoA is mainly synthesized by acyl-CoA synthetase short chain family member 2（ACSS2）， acetic acid + coenzyme A + ATP = acetyl coenzyme A + diphosphate + AMP， indicating that ACSS2 plays an important role in maintaining the growth of tumor cells. In recent years， more and more evidence has demonstrated that abnormal activity and expression of ACSS2 are closely associated with tumor proliferation，invasion， metastasis， anti-apoptosis and drug resistance， etc. In this article， the research progresses on the role and mechanism of ACSS2 in these tumor characteristics were reviewed.【Key words】 Acyl-CoA synthetase short chain family member 2;Tumor invasion;Tumor migration;Tumor therapeutic resistance惡性肿瘤是一类高病死率疾病，国际癌症研究中心最近出版的《2020全球癌症报告》指出，当前恶性肿瘤居于大部分国家30 ～ 69岁居民死因的前2位，预计至2040年，全球每年新发癌症人数将增加至2700万人[1]。

超氧化物对肿瘤细胞代谢和逃逸的影响及潜力肿瘤是一种生物学复杂的疾病，其发生和发展涉及多种因素和机制。

近年来，超氧化物在肿瘤细胞代谢和逃逸方面的研究引起了广泛关注。

本文将探讨超氧化物对肿瘤细胞代谢和逃逸的影响以及其潜在的研究价值。

超氧化物是一类活性氧分子，包括超氧阴离子（O2·-）和过氧化氢（H2O2）。

正常细胞在代谢过程中会产生一定量的超氧化物，而抗氧化酶能够帮助细胞清除这些产物，维持细胞内氧化还原平衡。

然而，肿瘤细胞往往具有持续的氧化状态和异常的代谢特征，导致其内部超氧化物水平显著增加。

首先，超氧化物在调节肿瘤细胞代谢方面起到重要作用。

超氧化物通常能够通过一系列信号传导通路，如NF-κB和MAPK等，影响细胞的代谢途径。

研究表明，超氧化物的增加能够促进肿瘤细胞糖酵解、脂质代谢和氨基酸代谢等关键代谢通路的活化，从而为肿瘤细胞的增殖和生存提供必要的能量和物质基础。

此外，超氧化物还能够通过调节肿瘤细胞的线粒体功能，影响细胞的呼吸链和氧化磷酸化过程，进一步影响肿瘤细胞的代谢状态。

其次，超氧化物在促进肿瘤细胞逃逸免疫监测方面具有重要作用。

正常情况下，免疫系统能够监测和清除异常细胞，包括肿瘤细胞。

然而，肿瘤细胞可以通过多种机制逃避免疫系统的攻击，其中超氧化物的产生是一个关键因素。

超氧化物能够抑制巨噬细胞和T细胞等免疫细胞的活性，降低它们对肿瘤细胞的杀伤能力。

此外，超氧化物还能够通过调节肿瘤微环境的免疫抑制因子的产生，进一步抑制免疫系统的活性。

因此，减少超氧化物产生或增加抗氧化酶活性，在提高免疫监测和免疫杀伤肿瘤细胞方面可能具有潜在的研究价值。

针对超氧化物与肿瘤细胞代谢和逃逸之间的关系，近年来的研究表明，控制超氧化物水平可能是抗肿瘤治疗的一个新策略。

一些研究通过抑制超氧化物的产生或增加抗氧化酶的活性，成功地抑制了肿瘤细胞的增殖和转移。

此外，通过结合其他治疗手段如化疗和免疫治疗，可以进一步增强对肿瘤细胞的杀伤效果。