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食管癌(EC)预后差、死亡率高,其代谢异质性影响临床结局。本文综述了 EC 进展中葡萄糖、氨基酸和核苷酸代谢的变化,以及这些变化如何导致癌细胞独特营养需求,还评估了针对关键代谢酶的潜在疗法,为 EC 临床治疗提供新思路。
引言
食管癌(Esophageal cancer,EC)在全球范围内是常见的恶性肿瘤之一,预后差且死亡率高。尽管在揭示 EC 分子机制方面取得了进展,如发现新的生物标志物和代谢途径,但晚期 EC 患者的有效治疗方案仍然有限。肿瘤微环境与肿瘤细胞遗传因素的复杂相互作用,导致 EC 代谢出现显著改变,即代谢重编程(Metabolic reprogramming)。这种代谢异质性是影响临床结局的关键因素,深入了解代谢重编程机制对开发新的抗肿瘤疗法、改善治疗效果至关重要。靶向 EC 独特的代谢改变有望实现更精准有效的治疗。
食管癌中葡萄糖、氨基酸和核苷酸代谢的变化
在 EC 进展过程中,葡萄糖代谢发生显著改变。癌细胞为满足快速增殖需求,会调整葡萄糖摄取和利用方式,比如增强糖酵解途径,即使在有氧条件下也优先通过糖酵解产生能量,这种现象被称为 “瓦博格效应(Warburg effect)”。这一过程涉及多种关键酶,它们的活性变化直接影响葡萄糖代谢流向。
氨基酸代谢同样出现异常。癌细胞对特定氨基酸的需求增加,通过改变氨基酸转运体的表达和活性来摄取更多氨基酸。同时,氨基酸代谢途径中的一些关键酶活性改变,参与肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移过程。例如,某些氨基酸可作为合成代谢的原料,为癌细胞提供构建新细胞的物质基础。
核苷酸代谢在 EC 中也有独特变化。肿瘤细胞快速增殖需要大量核苷酸来合成 DNA 和 RNA,因此核苷酸合成途径被激活。关键酶在这一过程中发挥着不可或缺的作用,调控核苷酸的合成速率,以满足癌细胞不断增长的核酸合成需求。
代谢变化驱动癌细胞的营养需求
上述代谢变化使得癌细胞产生独特的营养需求。由于糖酵解增强,癌细胞需要大量葡萄糖作为能量来源;氨基酸代谢的改变使其依赖特定氨基酸进行生物合成和维持细胞功能;核苷酸代谢的激活则要求充足的核苷酸前体供应。这些营养需求的变化不仅支持癌细胞的持续增殖,还与肿瘤的发展和恶性程度密切相关。
针对关键代谢酶的潜在疗法及临床适用性
鉴于代谢重编程在 EC 中的重要作用,靶向关键代谢酶成为一种有前景的治疗策略。研究人员开发了多种针对葡萄糖、氨基酸和核苷酸代谢关键酶的抑制剂或调节剂。这些潜在疗法在实验室研究和动物模型中展现出一定的抗肿瘤效果,但在临床应用中仍面临诸多挑战,如药物的安全性、有效性以及耐药性问题等。评估这些疗法的临床适用性,需要综合考虑药物的作用机制、药代动力学特性以及患者的个体差异等因素。
总结与展望
本综述深入探讨了 EC 进展过程中葡萄糖、氨基酸和核苷酸代谢的复杂变化,以及这些变化如何驱动癌细胞独特的营养需求。同时,对针对关键代谢酶的潜在疗法及其临床适用性进行了评估。这些研究成果有助于增进对 EC 代谢重编程的理解,为 EC 的临床治疗提供新的思路和方法。未来,需要进一步深入研究代谢重编程的分子机制,优化靶向治疗策略,克服临床应用中的障碍,以提高 EC 患者的治疗效果和生存率。