肿瘤细胞也喜欢“甜食”和“脂肪”？这2篇高分综述，提供“抗癌”新思路！( 二 )

肿瘤糖酵解是一种独立的反应，不需要线粒体来维持氧化还原平衡；
糖酵解过程中产生的代谢中间体可作为氨基酸，核苷酸，脂肪酸合成的前体，有利于癌细胞增殖；
糖酵解产生的乳酸可形成有利于肿瘤生长的微环境。
四、癌细胞主要代谢途径与糖酵解的联系
（1）糖酵解和磷酸戊糖途径（PPP）
PPP是癌症物质生产的必需途径，是葡萄糖氧化的替代代谢途径， PPP的前体是葡萄糖6-磷酸， PPP过程中还会产生还原等效的NADPH和核糖5-磷酸，是合成核苷酸，辅酶和必需氨基酸的前体。葡萄糖6-磷酸的命运取决于各种糖酵解和PPP酶的活性，抑制糖酵解酶或激活PPP酶会将葡萄糖代谢转移到PPP途径。磷酸果糖激酶（PFK-1）和丙酮酸激酶M2（PKM2）是催化糖酵解的两个限速酶，对于糖酵解和PPP途径的调控具有重要作用。
（2）葡萄糖和谷氨酰胺代谢之间的相互作用
葡萄糖和谷氨酰胺是癌细胞主要的营养来源。肿瘤微环境中的肿瘤和免疫细胞对谷氨酰胺和葡萄糖的偏好存在差异。癌细胞以谷氨酰胺摄取为主，而谷氨酰胺的抑制可增强葡萄糖摄取糖酵解酶PKM2可同时调节葡萄糖和谷氨酰胺代谢， PKM2的二聚体（糖酵解非活性形式），在生长条件下可上调GLS-1的表达并促进谷氨酰胺代谢。丙酮酸脱氢酶A1（PDHA1）催化癌症中丙酮酸转化为乙酰辅酶A 。肿瘤细胞可利用葡萄糖合成谷氨酰胺等多种氨基酸，葡萄糖和谷氨酰胺的代谢满足了高度增殖的癌细胞的能量和生物质前体需求，且癌细胞可在不同条件下实现不同代谢途径的切换。
（3）糖酵解的线粒体调节
线粒体是细胞的动力源泉，它通过正常细胞中的TCA和OXPHOS途径使得细胞以ATP的形式产生能量，其中葡萄糖通过糖酵解和线粒体呼吸完全氧化。丙酮酸脱氢酶复合物（PDC）将丙酮酸转化为乙酰辅酶A用于TCA循环，在癌细胞中， HIF-1α和MYC通路升高会增加PDC抑制剂丙酮酸脱氢酶激酶（PDK）的表达。然而， ATP产生的中断并不抑制体内肿瘤的生长，这表明糖酵解驱动的ATP可能支持肿瘤生长， TCA中间体的作用是为生物合成途径提供前体，总之，线粒体在大多数肿瘤中都会保持功能，并且对肿瘤生长至关重要。
五、糖酵解途径在癌症中受到哪些关键蛋白质的影响呢？
——这对于我们开展糖酵解代谢研究很重要
（1）癌基因和抑癌基因：致癌信号通路Ras-PI3K-AKT-mTOR信号传导会激活HIF-1α将代谢转向糖酵解，而HIF-1α的高表达则导致肿瘤生长所必需的GLUT和糖酵解酶的表达增强；肿瘤抑制因子p53可通过拮抗HIF-1α和G6PD以及下调GLUT1和糖酵解酶的表达来抑制有氧糖酵解；抑癌基因PTEN可抑制AMPK信号通路的激活，而AMPK信号通路在糖酵解代谢中又起到不可或缺的作用。
（2）糖酵解酶的翻译后修饰（当下研究的热点，寻找限速酶的翻译后修饰酶）
2.1己糖激酶（HK）：将葡萄糖转化为葡萄糖6-磷酸（G6P）是由己糖激酶（HK）催化的限速步骤。最近的研究表明， HectH9泛素化HK2并调节其与线粒体的结合，而HK2的N端保守结构域附近的SUMO化阻止了HK2与线粒体的结合。然而，在缺氧时， HIF-1α介导了SENP1的去SUMO化和HK2的过表达，并有助于与线粒体结合。总之，针对己糖激酶的泛素化修饰将是以后几年研究的热点问题。
2.2磷酸果糖激酶（PEK）：PFK催化糖酵解的第一步，有两种亚型， PFK1和PFK2 ，两者都使用果糖6-磷酸和ATP ，并分别将它们转化为ADP和F16BP或F26BP 。 PFK1和PFK2在癌症期间都会进行翻译后修饰， PFKP是各种癌症的主要亚型，突变的EGFR磷酸化并激活赖氨酸乙酰转移酶5（KAT5）用于乙酰化PFKP ，乙酰化的PFKP易位到质膜， EGFR将其磷酸化并激活PI3K-AKT信号传导。此外， PFKP也可通过多泛素化被TRIM21降解，以调节正常细胞中的糖酵解。因此， PEK的乙酰化及泛素化或可成为未来研究的主流。