Brick by brick: metabolism and tumor cell growth

doi:10.1016/j.gde.2008.02.003

审查

.2008年2月；18(1):54-61.

doi:10.1016/j.gde.2008.02.003。 Epub 2008年4月2日。

一砖一瓦：新陈代谢和肿瘤细胞生长

拉尔夫·J·德贝拉迪尼斯¹, 纳比尔·赛义德, 达拉·迪思沃思, 克雷格·B·汤普森

附属公司

附属

¹宾夕法尼亚大学艾布拉姆森癌症中心和艾布拉姆逊家族癌症研究所癌症生物学系，地址：1600 Penn Tower，3400 Spruce Street，Philadelphia，PA 19104，United States。

PMID： 18387799
预防性维修识别码： PMC2476215型
内政部： 2016年10月10日/j.gde.2008.02.003

审查

一砖一瓦：新陈代谢和肿瘤细胞生长

拉尔夫·J·德贝拉迪尼斯等。当前操作基因开发. 2008年2月.

.2008年2月；18(1):54-61.

doi:10.1016/j.gde.2008.02.003。 Epub 2008年4月2日。

作者

拉尔夫·J·德贝拉迪尼斯¹, 纳比尔·赛义德, 达拉·迪思沃思, 克雷格·B·汤普森

附属

¹宾夕法尼亚大学艾布拉姆森癌症中心和艾布拉姆森家族癌症研究所癌症生物学系，宾夕法尼亚州费城云杉街3400号宾夕法尼亚大厦1600号，邮编19104。

PMID： 18387799
预防性维修识别码： PMC2476215型
内政部： 2016年10月10日/j.gde.2008.02.003

摘要

与非转化细胞相比，肿瘤细胞表现出更强的代谢自主性，吸收营养并在支持生长和增殖的途径中代谢。肿瘤细胞代谢的经典工作集中于生物能量学，尤其是增强糖酵解和抑制氧化磷酸化（“Warburg效应”）。但是，生成子细胞所需的生物合成活动对肿瘤生长同样重要，最近的研究正在关注这些途径。在这篇综述中，我们讨论了肿瘤细胞如何实现高核苷酸和脂肪酸合成速率，癌基因和肿瘤抑制因子如何影响这些活性，以及谷氨酰胺代谢如何促进增殖细胞中的大分子合成。

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数字

**图1。肿瘤细胞从葡萄糖和谷氨酰胺代谢中获得生物合成前体**
葡萄糖和谷氨酰胺是两种最丰富的细胞外营养素，为增殖的肿瘤细胞中三大类大分子（核酸、脂质和蛋白质）的合成贡献碳。嘌呤和嘧啶的生物合成利用糖酵解中间体转化为戊糖磷酸途径的氧化和非氧化臂产生的5-磷酸核糖（R5P），以及来自葡萄糖和谷氨酰胺的非必需氨基酸。用于生产细胞脂质的脂肪酸合成需要乙酰辅酶A（Ac-CoA），其中大部分由葡萄糖生成，并通过柠檬酸盐从线粒体转移到细胞质。蛋白质合成需要氨基酸、tRNA和核糖体（蛋白质和rRNA）。葡萄糖和谷氨酰胺都用于生成这些分子。除了作为碳源的作用外，谷氨酰胺还为核苷酸和氨基酸合成提供氮。缩写：P，磷酸盐；GA3P，3-磷酸甘油醛；3-PG，3-磷酸甘油酯；焦磷酸磷酸核糖磷；Mal-CoA、丙二酰CoA。

**图2。氧化和非氧化磷酸戊糖流量控制模型**
**A、，**DNA损伤激活p53通过对TIGAR和PGM的影响增强磷酸戊糖氧化通量。因此，细胞产生NADPH和R5P，用于核苷酸合成和DNA修复。**B、，**肿瘤和肿瘤细胞系，可能通过致癌突变的影响，通常表达*PK-M2型*和*TKTL1号机组*二聚PK-M2酶具有亚最高活性，允许糖酵解中间产物积累，促进TKTL1催化的非氧化磷酸戊糖通量并抑制氧化通量。因此，在R5P的量和由磷酸戊糖总活性产生的NADPH之间存在不匹配。缩写：Glc，葡萄糖；G6P，6-磷酸葡萄糖；F6P，6-磷酸果糖；F1,6biP，果糖1,6-二磷酸；F2,6biP，果糖2,6-二磷酸；磷酸二羟基丙酮；GA3P，3-磷酸甘油醛；磷酸烯醇丙酮酸；R5P，核糖5-磷酸；葡萄糖6-磷酸脱氢酶；PFK1，磷酸果糖激酶-1；PGM，磷酸葡萄糖变位酶；TIGAR、TP53诱导的糖酵解和凋亡调节剂；PK-M2，丙酮酸激酶M2；TKTL1，转酮酶样1。

**图3。谷氨酰胺代谢使肿瘤细胞在增殖过程中维持TCA循环活性并产生NADPH**
葡萄糖为细胞提供脂肪酸合成的Ac-CoA来源（蓝色箭头），脂肪酸合成在肿瘤中增强是因为脂肪生成酶ATP-柠檬酸裂解酶（ACL）、乙酰-CoA羧化酶-1（ACC）和脂肪酸合成酶（FAS）的肿瘤驱动表达。然而，柠檬酸盐的持续出口给TCA循环带来了赤字，为了脂肪酸的合成和细胞的生长，必须用回补流量来代替。谷氨酰胺的代谢（红色箭头）为持续的柠檬酸盐合成提供了线粒体草酰乙酸池。在细胞质中的ACL对柠檬酸进行裂解后，草酰乙酸可以转化为苹果酸，并最终通过快速糖酵解产生的低NAD+/NADH比率而乳酸化。如果线粒体苹果酸被输送到细胞质并被苹果酸酶（ME）脱羧，谷氨酰胺也可能转化为乳酸。该途径似乎是肿瘤细胞中NADPH脂肪酸合成和其他活性的主要来源。缩写：Ac-CoA，乙酰-CoA；Mal-CoA、丙二酰CoA；苹果酸脱氢酶；乳酸脱氢酶-A；谷氨酰胺酶；SREBP-1，固醇反应元件结合蛋白-1。

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[1] Warburg O.Uber den Stoffwechsel der Carcinomzelle瓦尔堡·O.尤伯·登·斯托夫韦克塞尔癌症中心。Klin Wochenschr Berl。1925;4:534–536.

[2] Warburg O.Uber den Stoffwechsel der Carcinomzelle瓦尔堡·O.尤伯·登·斯托夫韦克塞尔癌症中心。Klin Wochenschr Berl。1925;4:534–536.

[3] Warburg O。关于癌细胞的起源。科学。1956;123:309–314.-公共医学

[4] Warburg O。关于癌细胞的起源。科学。1956;123:309–314.-公共医学

[5] Kim JW，Dang CV.癌症的分子甜食和Warburg效应。2006年癌症研究；66:8927–8930.-公共医学

[6] Kim JW，Dang CV.癌症的分子甜食和Warburg效应。2006年癌症研究；66:8927–8930.-公共医学

[7] Wang T，Marquardt C，Foker J.淋巴细胞增殖过程中的需氧糖酵解。自然。1976;261:702–705.-公共医学

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[9] Bauer DE、Harris MH、Plas DR、Lum JJ、Hammerman PS、Rathmell JC、Riley JL、Thompson CB。造血细胞有氧糖酵解的细胞因子刺激超过增殖需求。Faseb J.2004；18:1303–1305.-项目管理咨询公司-公共医学

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