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第46卷第6期
·936 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2026年6月
由多因素驱动的复杂演进过程,经典耐药机制涵盖 由此可见,糖代谢重编程不仅是支撑肿瘤细胞
了药物外排增加、DNA 修复增强、关键靶点基因突 恶性表型的关键生物学基础,更是其产生耐药性的
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变或表达异常、细胞凋亡抑制等 。除了这些分子 核心驱动力之一,为此,文章系统阐明糖代谢重编程
与细胞层面的调控机制外,肿瘤细胞的代谢重塑同 在介导多药耐药中的关键作用,以期推动抗肿瘤策略
样是介导耐药发生的重要环节。为适应独特的肿瘤 从传统单药应用向靶向代谢脆弱性的范式转变。
微环境(tumor microenvironment,TME),肿瘤细胞会
2 糖代谢重编程影响肿瘤耐药的分子机制
主动调控自身糖代谢状态以满足生存和快速增殖的
需求,其中以异常活跃的有氧糖酵解,即Warburg效 2.1 能量与物质供应调控
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应为典型特征 。近来越来越多的研究表明,肿瘤 高糖酵解活性与PPP通量增强是肿瘤细胞应对
细胞这种糖代谢状态的适应性改变在赋予自身增 药物损伤、实现快速修复的重要策略,糖酵解产生的
殖优势之外还与多种抗肿瘤药物的耐药进程密切相 三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)不仅维持了
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关,比如Blondy等 发现,在结直肠癌中,丙酮酸脱氢 胞内能量稳态,还为ABC转运蛋白家族供能以促进
酶激酶 4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)的 药物外排;而PPP则通过生成核糖⁃5⁃磷酸为核苷酸
表达与5⁃氟尿嘧啶(5⁃fluorouracil,5⁃FU)耐药性呈正 合成提供原料。例如,卵巢癌卡铂耐药中,6⁃磷酸果
相关,这一发现为逆转5⁃FU的耐药性提供了潜在的 糖⁃2⁃激酶/果糖⁃ 2,6⁃二磷酸酶3(6⁃phosphofructo⁃2⁃
治疗靶点。PI3K/Akt信号通路在肝细胞癌等肿瘤中 kinase/fructose⁃2,6⁃biphosphatase 3,PFKFB3)高表达
显著影响糖代谢重编程,且这一通路的活化同时又 不仅驱动糖酵解,还增强脂肪酸合酶等脂质合成酶
与索拉非尼的耐药性息息相关 。因此,深入探究 活性,促进甘油三酯储存,为细胞提供额外能量与
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糖代谢重编程与肿瘤耐药之间的关联,不仅有助于 膜修复原料 。
弥补对耐药机制传统认知的局限,更能为解决目前 2.2 氧化应激稳态维持与微环境重塑
肿瘤药物耐药的棘手问题提供新范式。 许多抗肿瘤药物发挥杀伤效应都依赖于活性
氧(reactive oxygen species,ROS)胞内积聚引起的细
1 肿瘤细胞中的糖代谢重编程
胞氧化应激,而PPP途径活性上调产生的NADPH作
相比正常细胞,肿瘤细胞呈现出截然不同的糖代 为关键还原剂可以有效清除药物诱导产生的 ROS,
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谢状态,具体表现为糖酵解及磷酸戊糖途径(pentose 从而通过维持氧化还原稳态来抑制细胞凋亡 。在
phosphate pathway,PPP)增强、氧化磷酸化(oxidative 此基础之上,随着糖酵解通量的持续增强,终产物
phosphorylation,OXPHOS)受抑制、乳酸产量增加以 乳酸的外排进一步重塑了TME,酸化的微环境不仅
及代谢中间产物的重分配。即使在有氧环境下,肿 能直接抑制效应 T 细胞、自然杀伤(natural killer,
瘤细胞也会优先通过高速率糖酵解途径获取能量 NK)细胞等免疫细胞的活性,诱导中性粒细胞、肿瘤
而非利用传统高效的 OXPHOS 途径产能。传统的 相关巨噬细胞(tumor⁃associated macrophage,TAM)
理论认为,肿瘤细胞这种糖代谢重编程是细胞生 分别向免疫抑制表型N2、M2极化,还能促进Treg细
长、增殖相关信号通路异常激活所致的被动结果 , 胞等免疫抑制性细胞的功能,从而帮助肿瘤细胞逃
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然而这一过程后来被证实是在缺氧诱导因子 1α 避免疫监视 [8,10] 。值得一提的是,耐药细胞还可经
(hypoxia⁃inducible factor⁃1α,HIF⁃1α)介导下肿瘤细 小细胞外囊泡携带代谢酶、酶活性调控因子等方式
胞为满足快速增殖需求、应对独特 TME 对自身代 传递耐药性,形成可扩散的耐药表型,在耐药性的
谢状态做出的适应性调整,是其恶性表型的能量 维持中发挥了重要作用 。
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及物质基础 。在快速供能之外,肿瘤细胞糖代谢 2.3 DNA损伤修复能力增强
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模式的重塑还需兼顾为脂质、核苷酸及氨基酸的 PPP 途径的另一产物核糖⁃5⁃磷酸是核苷酸合
生物合成提供充足的原料。此外,糖酵解及 PPP 成的必需原料,对于 DNA 损伤修复至关重要。此
通量提高生成的乳酸及还原型烟酰胺腺嘌呤二核 外,增强的糖酵解可以和谷氨酰胺代谢偶联,显著
苷磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, 提高乳酸和丙酮酸等代谢物水平,直接或间接参与
NADPH)协同提高了细胞抗氧化应激能力,塑造了 DNA 损伤修复过程。例如,POU2F1/ALDOA 轴及
免疫抑制性TME,从而介导细胞对抗肿瘤药物产生 PTBP1 介 导 的 丙 酮 酸 激 酶 M2 型(pyruvate kinase
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耐药 。 M2,PKM2)剪接改变可系统性重塑肿瘤细胞糖代谢

