TRC肿瘤学丨艾美捷TRC癌症代谢研究领域

在过去的20多年里，癌症的标志已从最开始的6个扩充到今天的14个。其中在2011年添加的一个标志是重编程的细胞代谢。

细胞代谢最重要的一个过程是有氧呼吸。细胞最主要的能源燃料是葡萄糖。在有氧的条件下，细胞通过一系列的反应把葡萄糖分子降解成水和二氧化碳，并将分子中储存的能量“变现”为ATP。ATP是身体的能量货币。每个葡萄糖分子完全降解后可产生36个ATP分子。细胞代谢就是由若干个类似于有氧呼吸的代谢途径组成，提供、储存和消耗能量，降解和合成大分子，维持细胞的结构和功能，帮助细胞生长、繁殖，甚至凋亡。

下图是人体细胞代谢的全景图。红线圈出的部分是葡萄糖降解的完整途径。这一过程又分为两个阶段：发生在细胞质中的、葡萄糖转化为丙酮酸的糖酵解（glycolysis）过程（图中红色背景部分），和发生在线粒体中的三羧酸循环（TCA cycle）和氧化磷酸化（Oxidative phosphorylation或OXPHOS）（红圈中香槟色背景部分）。

（图源：网络）

面对复杂的代谢网络，我们可以先由简入手。在内因（原癌基因和肿瘤抑制基因的突变）和外因（肿瘤微环境或TME）的作用下，肿瘤细胞修改了核心代谢程序以此来适应细胞快速增殖的三个基本需求：快速生成ATP以维持能量状态（bioenergetics）；增加大分子的生物合成（biosynthesis）；加强维持适当的细胞氧化还原状态（redox homeostasis）。分析、研究癌症的代谢离不开这三大版块。

提起癌症代谢，首先想到的是Warburg效应。在大部分正常组织中，一个葡萄糖分子通常从头到尾走完降解过程——糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。这样葡萄糖分子可以最大效率地释放能量——一个分子可以产生36个ATP分子。 在无氧的条件下，葡萄糖转化为丙酮酸再变成乳酸，只产生两个ATP。而在肿瘤组织中，不管在有氧还是无氧条件下，糖酵解占据了主导地位。有氧糖酵解不是肿瘤细胞所独有的。某些快速繁殖的正常细胞也依赖于这一过程，这常常使得用靶向该通路来治疗癌症的策略在实施中易引起安全性的问题。

TRC，成立于1982年。TRC的数万种有机化学品用于科学研究。TRC拥有多领域的化学专业技术，包括碳水化合物化学，芳香烃化学，硝化物，硫酸和硫化学以及放射同位素和稳定同位素标记化学等。

TRC癌症免疫学研究范围：相关目标

碳酸酐酶      

DHFR      

葡萄糖转运蛋白      

己糖激酶      

HMG-CoA还原酶      

单酰基甘油脂肪酶      

单羧酸转运蛋白      

Na+/H+ 交换剂      

氧化磷酸化      

 

核糖核苷酸还原酶      

谷氨酰胺酶      

脂肪酸合酶      

乳酸脱氢酶A      

PFKFB3      

癌症干细胞