癌症中谷氨酰胺利用的氧化还原控制

摘要

事实

• 大多数癌细胞的持续生长和生存依赖于代谢重组，其特征是糖酵解通量增强，并通过还原羧基化刺激谷氨酰胺的利用。
• 线粒体功能障碍（例如复合物I活性降低）促进了癌症代谢重组的发生。
• 北美⁺/NADH和NADP⁺/NADPH参与癌症代谢重组途径的几种反应。
• 控制癌细胞中NAD（H）代谢影响其在异种移植中的肿瘤形成能力。

开放式问题

• 在以不同侵袭性为特征的各种癌症细胞类型中，NADPH的定量通量（来自戊糖磷酸途径或丝氨酸合成、一碳五代代谢和甘氨酸裂解途径）最终在NEAA、GSH和脂质中是什么？
• 癌症代谢重组中NADH和NADPH代谢的线粒体/胞质区室化是什么？
• 癌细胞中的细胞质苹果酸脱氢酶/苹果酸酶途径是否将NADH转化为NADPH？

两种代谢适应被认为是癌细胞的特征：（1）通过糖酵解途径增加葡萄糖利用以产生乳酸¹（2）通过还原羧基化增加谷氨酰胺的消耗，以维持合成代谢过程。²虽然癌细胞的代谢特征可能会受到转化组织和相关癌基因的影响，^三许多不同类型的癌症都有代谢重组的迹象。因此，葡萄糖类似物2-氟脱氧葡萄糖（FDG）目前被用于正电子发射断层扫描（PET）的诊断目的。⁴

几种致癌信号通路通常依赖于癌基因的激活，如ras和myc，在几种人类癌症中发现突变，^5,6,7通过诱导线粒体功能障碍（通常导致复合物I活性降低）和促进糖酵解和谷氨酰胺利用来表达其转化活性。^{6,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17}

抑制OXPHOS线粒体途径，特别是复合物I，能够促进谷氨酰胺的利用。¹⁸癌症代谢重塑的两种途径都需要支持癌细胞增殖。事实上，线粒体谷氨酰胺酶（GLS2）催化谷氨酰胺水解为谷氨酸，而乳酸脱氢酶A（丙酮酸转化为乳酸的酶）的抑制都能抑制肿瘤细胞增殖。^19,20目前还没有关于糖酵解和通过还原羧基化利用谷氨酰胺之间联系的信息，尽管有报道称，除了少数例外，^21,22只有谷氨酰胺，没有葡萄糖，癌细胞就不能生长。²³综上所述，这些发现表明，不同类型癌症细胞的代谢差异可能会为寻找更有效的抗癌药物开辟新的靶点识别途径。^24,25

为了达到这个目的，当然有必要详细阐明癌症特异性代谢途径。在这篇论文中，我们重建了癌细胞中谷氨酰胺和葡萄糖的利用途径，以一种新的方式阐明了它们与以NAD为中心的红/氧化过程的调节联系⁺/NADH和NADP⁺/NADPH公司。这里没有涉及NAD（P）途径之间的多种复杂关系⁺利用及其对谷氨酰胺和葡萄糖代谢的影响。NAD（P）⁺-利用系统包括（i）单ADP-核糖基化反应，（ii）聚ADPR聚合酶（PARP），（iii）ADP-核糖基环化酶和（iv）西尔图因。

肿瘤细胞谷氨酰胺利用途径

哺乳动物细胞代谢的生物化学反应网络是众所周知的，并且可以对许多细胞类型进行全基因组的人类代谢重建。²⁶最近，在许多生理/病理条件下，通过影响转录水平或翻译水平和翻译后水平的酶活性，信号在控制代谢中的作用已被阐明。²⁷代谢图可用于注释任何给定酶的基因编码、每种底物的动力学参数、所需的辅因子、变构调节因子、，但是，仅仅测量酶的表达和代谢物的水平不足以表明在任何特定的细胞和任何特定的时间利用了哪种代谢途径。基于稳定标记前体的代谢组分析和系统建模方法是正在开发的工具，用于描述细胞如何调节其全球代谢。^8,28,29,30文献中报道了许多癌症代谢重组（CMR）图谱，^31,32,33但他们并没有特别关注氧化还原平衡。我们展示的地图图1和​和22这样做。

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图1

谷氨酰胺代谢重组示意图。进口谷氨酰胺通过Slc1a5进入文中描述的复杂代谢途径，因此其碳和氮被用于促进癌细胞的生长和存活。乙酰辅酶A；ACL、ATP柠檬酸裂解酶；阿克，α-酮戊二酸；Ala，丙氨酸；精氨酸；天冬酰胺；天冬氨酸；Cit，柠檬酸盐；半胱氨酸；FFA，脂肪酸；富马酸、富马酸盐；谷氨酸脱氢酶；谷氨酰胺；谷氨酸；甘氨酸；谷氨酸-草酰乙酸转氨酶；谷胱甘肽减少；GSSG，谷胱甘肽氧化；异柠檬酸盐；苹果酸；MDH1和2，苹果酸脱氢酶；ME，苹果酸酶；NEAA，非必需氨基酸；NNT，烟酰胺核苷酸转氢酶；Oaa，草酸盐；丙酮酸脱氢酶；PDHKs、丙酮酸脱氢酶激酶；丙酮酸；活性氧；琥珀酸

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图2

癌症代谢重组的概念图。维持谷氨酰胺还原羧化需要大量的糖酵解通量和复合物I功能障碍。黄色箭头表示糖酵解。蓝色箭头表示谷氨酰胺代谢，绿色箭头表示磷酸戊糖途径（PPP），明亮的紫丁香表示丝氨酸/甘氨酸/单碳-联体代谢，红色箭头表示NAD（P）H电子转移通量（ETF）。NAD（P）H ETF来源于丝氨酸转移途径，维持脂质合成、GSH对ROS的猝灭以及非必需氨基酸（NEAA）合成的还原步骤。缩写：1,3BPGA，二磷酸甘油酸；3PGA，3-磷酸甘油酯；6PGL，6-磷酸葡萄糖醇内酯；乙酰辅酶A；ACL、ATP柠檬酸裂解酶；阿克，α-酮戊二酸；Ala，丙氨酸；精氨酸；天冬酰胺；天冬氨酸；赫⁺-Thf，5-亚甲基四氢叶酸；赫₂-Thf，5,10-亚甲基四氢叶酸；Cit，柠檬酸盐；半胱氨酸；F1,6BP，果糖1,6二磷酸；FFA，脂肪酸；G6P，6-磷酸葡萄糖；GA3P，3-磷酸甘油醛；Glc，葡萄糖；谷氨酰胺；谷氨酸；甘氨酸；谷氨酸-草酰乙酸转氨酶；谷胱甘肽减少；GSSG，谷胱甘肽氧化；乳酸；乳酸脱氢酶；苹果酸脱氢酶；ME，苹果酸酶；MTHFD1和2，亚甲基四氢叶酸脱氢酶（NADP⁺依赖）；NEAA，非必需氨基酸；Oaa，草酸盐；磷酸戊糖途径；对丙酮酸，3-磷酸羟基丙酮酸；丙酮酸；R5P，5-磷酸核糖；活性氧；丝氨酸；SHMT1和2，丝氨酸羟甲基转移酶

如果我们只考虑碳通量，那么细胞通过转运蛋白（Slc1a5）摄取谷氨酰胺（Gln），该转运蛋白的表达受到多种致癌信号通路的刺激。^11,34然后Gln通过细胞质GLS1脱氨基生成谷氨酸（Glu），并通过Slc25a11线粒体载体转移到线粒体基质中。否则，Gln可能被转运到线粒体中，在线粒体中GLS2将其脱氨基生成Glu。有趣的是，Myc控制GLS1的表达，¹⁴而p53^35,36p53家族成员控制GLS2。^37,38,39反过来，谷氨酸脱氢酶（GDH）将谷氨酸转化为α-酮戊二酸（Akg）。这种还原羧基化反应是通过异柠檬酸脱氢酶（IDH）2在线粒体中进行的，但也可能通过IDH1在细胞质中进行。已经描述了癌症细胞中Akg利用的两种途径，一种是逆时针（途径B），另一种是顺时针（途径A）。途径B中(图1)，Akg羧基化为异柠檬酸盐（IsoCit），后者转化为柠檬酸盐，然后输出到细胞质中。细胞溶质酶ATP-柠檬酸-赖氨酸酶（ACL）将其分解为草酸盐（Oaa）和乙酰辅酶A（AcCoA）。AcCoA随后被用作脂质生物合成的构建块。^40,41在途径A中，Akg遵循正常的TCA循环步骤，直到Oaa，然后Oaa被天冬氨酸转氨酶（GOT2）转化为天冬氨酸酯（Asp）并输出到细胞质中。反过来，天冬氨酸可以转化为天冬酰胺（Asn）和精氨酸（Arg），用于蛋白质合成。

NADH和NADPH参与CMR

途径A和途径B的许多反应(图1)是红/氧化反应，受两种特定辅酶NAD（H）和NADP（H）的可用性的强烈影响。关于线粒体基质中发生的反应，如前所述，复合物I功能障碍是癌细胞中相当常见的事件，^42,43但TCA循环酶、富马酸水合酶（FH）和琥珀酸脱氢酶（SDH）也可能发生其他突变，^44,45,46或在电子转移链（ETC）的其他络合物中，如络合物III。⁴⁷所有这些改变都表明通过还原羧基化促进谷氨酰胺的利用。^41,47,48安在体外对该反应的分析表明，为了产生足够的柠檬酸盐，通过异柠檬酸脱氢酶（IDH）催化的还原羧基化，线粒体NADPH/NADP较高⁺比率是必需的。⁴⁹从这个角度来看，虽然途径B似乎是氧化还原平衡的，涉及两个反应，第一个反应（GDH）产生NADPH，另一个反应消耗NADPH。但提高谷氨酰胺的利用率需要，在体内，烟酰胺核苷酸转氢酶（NNT）的活性，这是一种将电子从NADH转移到NADPH的线粒体酶。⁵⁰此外，在FH缺陷或复合物III功能障碍的癌细胞中，TCA循环中Akg的氧化（路径A图1)需要同时维持异柠檬酸盐的还原羧基化，从而表明用于将Akg转化为异柠檬酸的还原当量溢出。⁴⁸虽然琥珀酸在FH缺陷癌细胞中积累，但在含有缺陷复合物I的癌细胞中却不会积累。⁴⁸在后一种细胞中，Akg的每个分子都转化为Oaa，产生两个NADH分子和一个FADH分子₂如前所述，NADH可以通过NNT转化为NADPH，为还原羧基化反应提供动力，或者它可以供给功能失调的ETC以产生ATP和消耗氧气。由于复合物I活性降低和几个OXPHOS基因表达水平不同，K-ras转化成纤维细胞中ETC的剩余活性约为正常细胞的50%。¹⁰与这些数据一致，胡等⁹已经证明了在体外激活K-ras^G12伏导致复合物I的破坏。具体而言，使用基于SILAC（细胞培养中氨基酸的稳定同位素标记）的质谱法，作者观察到几种复合物I成分（NDUFA2、NDUFA4、NDUVA5、NDUFA11、NDU5A12、NDUSA13、NDUFB4、NDUFB6和NDUFB7）的水平降低。⁹迄今为止，一些有趣的研究表明致癌K-ras与癌细胞线粒体功能障碍之间的联系。^51,52,53,54此外，这种联系可能导致TCA循环中谷氨酰胺利用的代谢重编程，以维持细胞氧化还原动态平衡。^8,54,55总之，ETC或TCA循环成分的失活（大多数癌细胞的特征）设定了能够通过还原羧基化促进谷氨酰胺利用的条件。事实上，它导致NADH/NAD的增加⁺在线粒体基质中，通过NNT的作用，决定NADPH/NADP的增加⁺维持Akg的还原羧基化所需的。

虽然有许多关于癌症细胞中谷氨酰胺利用所引发的生物反应的研究结果，但谷氨酰胺代谢产物柠檬酸盐和天冬氨酸盐的命运，即从线粒体输出到细胞质，部分尚未确定。我们在下面提出了一个新的解释，支持这一概念，即糖酵解维持了谷氨酰胺完全利用的还原当量。

在癌细胞中，ACL的表达强烈上调⁵⁶IDH1和IDH2催化的还原性谷氨酰胺代谢导致脂质生物合成增强。⁴¹与此相关的是，脂肪酸合成酶的过度表达给癌细胞带来生长和生存优势，⁵⁷相反，抑制ACL抑制肿瘤细胞生长。⁵⁸综上所述，这些发现表明，从谷氨酰胺衍生的AcCoA中持续产生脂质，这对癌细胞的生长和生存是必要的。

将AcCoA转化为脂质所需的NADPH的代谢来源是什么？在活跃增殖的细胞中，氧化戊糖磷酸途径（PPP）一直被认为是NADPH的主要来源，苹果酸酶在某些细胞类型中也很重要。^11,59最近，有报道称，四氢叶酸（THF）依赖途径也有类似贡献。⁶⁰该途径来源于丝氨酸，丝氨酸由糖酵解中间体3-磷酸甘油酸（3Pga）产生，需要磷酸甘油脱氢酶（PHGDH），PHGDH是一种生成NADH的酶，其功能在许多癌细胞中受到强烈刺激(图2).^61,62,63,64在从丝氨酸转化为甘氨酸（在癌细胞中受刺激）的过程中，形成亚甲基四氢叶酸，其氧化生成NADPH(图1).⁶⁴定量通量分析表明，脂质的合成是利用NADPH生成的大部分的途径。⁶⁰通过追踪利用NADPH作为辅因子的区室化途径中的氢，已经估计了线粒体或胞质溶胶内发生的反应通量。⁶⁵这一有趣的新代谢组学方法允许进行细胞溶质和线粒体NADPH室鉴定，表明线粒体NADPH-甘氨酸大部分由线粒体丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT2）和亚甲基四氢叶酸脱氢酶2（MTHFD2）生成。与Lewis及其同事一致，叶酸代谢分区的数学模型已在胚胎组织和癌细胞中确定，SHMT2和MTHFD2主要支持胞浆嘌呤和嘧啶的合成通过甲酸盐的出口。⁶⁶此外，最近的一项研究表明，SHMT2在低氧条件下被致癌myc的癌细胞激活，并且SHMT2的敲除显示细胞NADPH/NADP降低⁺比率。⁶⁷采用这种方法，可以研究PHGDH生成的NADH是否通过苹果酸脱氢酶（MDH1）和苹果酸酶（ME1）的联合活性转化为NADPH(图2). 如果是这样，那么人们可以回答这样一个问题：丝氨酸/甘氨酸糖基化转移产生的还原力是否被用来增加NADPH/NADP⁺比率，从而刺激非必需氨基酸（NEAA）的合成并增加活性氧猝灭所需的还原/氧化谷胱甘肽比率（GSH/GSSG）(图2).

众所周知，大多数癌细胞不能仅依靠谷氨酰胺生长，而需要积极的葡萄糖代谢通过糖酵解²³和PPP。⁶⁸所述的糖酵解丝氨酸/甘氨酸转移可被视为促进谷氨酰胺利用的一种手段，谷氨酰胺利用可促进癌细胞的生长和存活。

CMR对成长和生存的作用

为了更好地理解CMR的生理作用，有意思的是定义生长的构建块的供应，这些构建块来自于CMR的两个过程：糖酵解和通过还原羧基化利用谷氨酰胺。鉴于蛋白质是最大的细胞大分子成分，约占标准哺乳动物细胞干重500 pgr的70%，²⁶我们利用报告的每种氨基酸在总蛋白中的比例贡献，并计算每个NEAA必须从代谢中获得的相应分子数(图3a). 已知合成途径的分配表明，“从头开始肿瘤细胞的蛋白质合成活性来源于谷氨酰胺代谢(图3b). 由于缺乏特定的示踪实验，虽然丙酮酸也可能由谷氨酰胺产生，但从丙酮酸衍生的氨基酸被指定为糖酵解途径(图1). 当然，这只是对谷氨酰胺在癌细胞生长中的作用的粗略估计，因为谷氨酰胺还提供了大量核苷酸和脂质。

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图3

NEAA合成示意图。(一)每个氨基酸在总蛋白质中的比例贡献示意图，以及必须从代谢中获得的每个NEAA的相应分子数。(b条)癌症细胞中谷氨酰胺利用产生的NEAA合成示意图

对生长中的哺乳动物细胞中蛋白质周转率的全蛋白质组分析表明，大多数蛋白质的半衰期从几分钟到几个小时不等。因此，蛋白质生物合成活性的很大一部分用于维持稳定水平，而不是为新细胞生产蛋白质。⁶⁹在这种情况下，营养过剩促进了线粒体吞噬过程（线粒体自噬消除），导致线粒体功能障碍和去极化，⁷⁰特别令人感兴趣。事实上，在癌细胞中观察到线粒体的碎裂，它先于线粒体自噬，并在葡萄糖和谷氨酰胺摄取受到刺激时发生。⁵⁹至于ATP的使用，维持所需的金额从头开始“细胞生长远远低于基础细胞维持所需的细胞生长。^61,62来自广泛蛋白质降解的氨基酸可能被循环利用或进入尿素循环，产生多胺和脯氨酸，这两种物质在癌细胞中均被上调。^71,72

考虑到谷氨酰胺衍生的氨基酸是从Oaa和Akg获得的氨基酸，它们也是TCA循环的中间产物，与从葡萄糖中提取骨架碳和从谷氨酰胺中提取氨基的正常细胞相比，癌细胞利用谷氨酰胺通过还原羧基化合成氨基酸的生理优势是什么？

第一个明显的区别是从环境中立即获得Gln和Glu，从而避免细胞从TCA循环产生的Akg开始生物合成。第二个是几乎所有的Gln，无论遵循哪种代谢途径，都会转化为Oaa。因此，NEAA（B）如图3b可以快速生产。

此外，CMR确保谷氨酰胺利用率与糖酵解刺激率相协调，糖酵分解刺激率是癌细胞的特征。事实上，糖酵解对谷氨酰胺途径具有主要控制作用，通过调节丝氨酸/THF的转移发挥作用，NADPH的产生速率（可能还有NADH）在谷氨酰胺途径的几个步骤中被利用。相反，正常细胞以更严格的方式控制NEAA的生成速率：正是从丙酮酸中重新填充Oaa的速率，使得中间产物Akg和Oaa可以远离TCA循环。

综上所述，到目前为止讨论的结果首次指出NAD（H）和NADP（H）代谢在维持癌细胞生长中的强大调节作用。

NADH与肿瘤侵袭性

许多实验的结果支持了NAD代谢在肿瘤发展中的相关性，其中NAD（H）的可用性是通过遗传或生物化学手段控制的。最近，NAMPT受到了相当大的关注(图4)作为一个潜在的治疗靶点，因为一些报道显示其在几种^73,74相反，它通过基因或化学手段下调抑制肿瘤细胞生长在体外在肿瘤异种移植中也是如此。^75,76,77NAMPT最广泛使用的抑制剂之一是FK866，它正在作为一种抗癌药物开发。^24,78

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图4

NAD±生物合成途径图。澄清“体内“测试中描述的实验，NAD⁺生物合成途径示意性报道：NAD⁺可以由色氨酸合成(从头开始合成）或烟酸-NicA-或烟酰胺-Nam-（补救途径）。北美⁺合成通过色氨酸通过几个反应进行，从而合成喹啉酸（Quin）：然后转化为烟酸单核苷酸（NAMN），再转化为脱氨基-NAD（NAAD），最后转化为NAD⁺不同的是，在NAD的主要抢救途径中⁺合成时，NAM可以通过烟酰胺磷酸核糖基转移酶（NAMPT）转化为烟酰胺单核苷酸（NMN），NMN进一步转化为NAD⁺通过NMN腺苷酸转移酶（NMNAT 1和2核和细胞质亚型，NMNAT3线粒体亚型）。星号表示NAD催化的反应⁺糖水解酶，与ADP核糖基环化酶家族有密切的相似性。然而，所有全国广告部⁺-上述转化酶家族（即单ADP-核糖基转移酶，PARP_秒，sirtuins）与ADP核糖基环化酶/NAD共享⁺糖水解酶——NAD释放NAM的特性⁺

当复合物I活性有缺陷的人类乳腺癌细胞被转染以表达酵母NADH脱氢酶Ndi1时，它们氧化线粒体NADH的能力被恢复，同时，它们在异种移植物中的肿瘤形成能力被显著降低。⁷⁹鉴于Ndi1表达增强了NAD⁺/NADH在整个细胞和线粒体中的比例，通过提供NAD分析其影响⁺前体、尼加拉瓜和不结盟运动⁸⁰同一复合物I缺陷乳腺癌细胞。用NicA和NAM治疗后，异种移植物的肿瘤形成能力显著降低，这两种药物都能补充NAD水平⁺线粒体和细胞质/核室(图4). 此外，NAD的供应⁺在动物模型中去除原发性乳腺癌后，饮用水中的前体物质可以提高生存率。⁷⁹与之前的观察结果一致，这些发现证实ETC或TCA循环酶的功能障碍是通过还原羧基化触发谷氨酰胺利用所必需的，并表明NADH/NAD可能发挥调节作用⁺谷氨酰胺利用率。

FK866治疗可显著降低NAD⁺可用于3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）。一方面，这种抑制导致被抑制的GAPDH步骤上游糖酵解中间产物的积累，同时增加了进入PPP的流量⁶⁸另一方面，减少了进入丝氨酸/四氢呋喃途径的碳流量，并且在非限制性谷氨酰胺存在的情况下，减少了TCA循环中的碳流量。⁷⁷

癌细胞生长对NAD（H）的依赖性似乎比之前描述的要复杂得多。例如，已经证明NAD的减少⁺通过shRNA抑制NAMPT的表达而获得的水平可以使肿瘤细胞更具攻击性，⁷⁹而用FK866治疗，靶向相同的酶，⁸¹导致癌细胞死亡在体外和体内.⁷⁶这种差异支持了这样的观点，即FK866除了对NAMPT具有抑制作用外，还可能对癌细胞具有额外的细胞毒性。⁷⁹

此外，最近的数据表明，FK866对NAMPT的药理学抑制可以通过拯救NAD来抵消⁺由NAM以外的前体产生，尤其是NMN和烟酰胺核苷（NR）。⁸²具体来说，不同的FK866治疗的肿瘤细胞受到两种能够产生NAD的胞外酶的影响⁺前体。CD73（从NAD生成NR⁺和NMN）启用，而CD38（生成无法转换为NAD的NAM⁺由于NAMPT抑制）损害细胞内NAD⁺生物合成和细胞活性。

最后，为了更严格地评估FK866治疗后观察到的结果，应澄清NAD（H）的线粒体池是否对FK865敏感，因为文献数据不同意这一点。^80,83

结论和未来展望

近年来，为了开发大量新的靶向抗癌药物，人们对促进癌症暴发和进展的信号转导和转录事件给予了大量关注。不幸的是，由于耐药分子机制的频繁反叛，这些药物对患者的疗效往往是暂时的。⁸⁴最近人们意识到许多信号通路都会汇聚到一个共同的底线，即以线粒体功能障碍、糖酵解增强和通过还原羧基化反应刺激谷氨酰胺利用为特征的代谢重组，这为开发抗癌药物的新战略提供了可能。⁸⁵事实上，尽管对Marin-Valencia的研究等研究表明，来源于胶质母细胞瘤细胞移植的肿瘤利用葡萄糖维持合成代谢过程，积累谷氨酰胺，⁸⁶一些工作已经证明了谷氨酰胺酶抑制剂作为BPTES（双-2-（5-苯基乙酰氨基-1,2,4-二噻唑-2-基）乙基硫化物）和CB-839的疗效在体外和体内.^{21,87,88,89,90,91}此外，由于代谢差异主要是由不同类型的肿瘤表型引起的，因此应该对人类肿瘤进行详细的代谢分析，以阐明发生CMR的癌症类型。对于这些癌症类型，本文中提出的癌症重组代谢的概念图为制定药物发现策略提供了合理的基础，该策略旨在以CMR的速率限制节点为目标。此外，要使这种药物战略真正有效，需要对一些定量方面进行评估。

首先，利用各种代谢组学技术，如气相色谱-质谱（GC-MS）或液相色谱（LC-MS）与稳定同位素示踪剂相结合，通过代谢通量分析（MFA）进行代谢通量重建和酶功能的定量评估。^{8,29,41,92,93,94}此外，这种实验/计算方法应允许估计各种途径中的通量（尤其是那些目前不太为人所知的途径，例如丝氨酸/四氢呋喃途径产生的还原力的利用^60,65在各种癌细胞中在体外也可能是体内).⁹⁵考虑到目前的技术甚至可以准确描述福尔马林固定石蜡包埋肿瘤活检样本的代谢曲线，⁹⁶回顾性研究是可行的。还可以通过NAD途径前体或抑制剂的治疗获得更多关于线粒体和细胞质NAD（P）H/NAD（P）比值在维持癌症代谢重组中的作用的信息，同时仔细考虑目前正在讨论的方面。定量动态模型的发展⁹⁷癌症新陈代谢的重组及其调控将为新的认识增加预测能力(方框1).⁸⁵

由于肿瘤发生所需的代谢条件是Complex I功能障碍和葡萄糖和谷氨酰胺利用增强，本文提出的概念图也可能为报告的癌症发病率随年龄增长而增加提供新的解释。⁹⁸复合物I活性降低是衰老过程中新陈代谢下降的特征；⁹⁹这一事件为能够刺激营养吸收的体细胞突变的致癌表达提供了有利的基础。如果没有与衰老（或其他原因）相关的线粒体功能障碍，葡萄糖和谷氨酰胺摄取的简单刺激可能是非致瘤的。对癌症代谢重组的更深入理解图1和​和22而其调节机制可能会阐明西尔图因是否在年龄诱导的肿瘤发生中起着普遍的作用，正如吴和同事所提出的那样，¹⁰⁰并可能表明激活复合物I活性以防止衰老和年龄诱导的肿瘤发生的方法。

致谢

词汇表

笔记

作者声明没有利益冲突。

脚注

参考文献