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第46卷第6期 徐玮婧,雷 洋,王朝霞. 糖代谢重编程在肿瘤耐药中的研究进展[J].
2026年6月 南京医科大学学报(自然科学版),2026,46(6):935-944 ·937 ·
状态,上调多种糖酵解和PPP相关酶的活性,从而抑 与PPP,为DNA 损伤修复提供充足的ATP与核苷酸
[12]
制DNA损伤诱导的细胞凋亡并增强治疗耐受性 。 原料,同时 NADPH 产量增加又参与维持了细胞氧
2.4 肿瘤细胞干性维持 化还原稳态,从而抵御药物诱导的凋亡进程。除上
肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)因其强大的 述共性代谢特征外,糖代谢重编程在不同肿瘤及化
自我更新能力以及高表达药物外排泵,被认为是治 疗药物压力下也展现出显著的异质性,通过构建特
疗失败和肿瘤复发的基础。以有氧糖酵解为主的 异性的分子调控网络以及与微环境交互,最终驱动
代谢模式不仅为 CSC 提供了充足的物质和能量供 了复杂耐药表型的形成。
应,更通过产生大量中间代谢物驱动表观遗传重塑 3.1.1 铂类
和Wnt/β⁃catenin 等干性维持信号通路激活,上调了 铂类耐药的形成往往伴随糖代谢与其他代谢
Nanog 等核心干性标志物的表达,最终增强细胞的 途径的深度偶联及与 TME 互作。作为调控糖酵解
自我更新能力、多向分化潜能及抗凋亡特性 [13-14] 。 速率的关键因素,PFKFB3在卵巢癌(ovarian cancer,
综上所述,增强的糖酵解和 PPP 通量不仅为细 OC)卡铂耐药细胞中的高表达不仅上调糖酵解通
胞应对药物压力提供了充足的能量和物质供应,还 量,更同步促进了脂质合成,协同促进了卡铂耐药
通过NADPH介导的ROS清除和乳酸堆积宏观重塑 表型。利用 PFK158 特异性抑制 PFKFB3 可同时靶
了 TME,与此同时,中间代谢物还直接或间接参与 向糖代谢及脂质代谢,在降低ATP和乳酸生成的同
[9]
了DNA损伤修复以及CSC干性的维持,系统性提升 时提高自噬通量引发脂噬,从而逆转耐药 。伊他
了细胞对不同治疗压力的耐受性。值得一提的是, 康酸4⁃辛酯(4⁃octyl itaconate,4⁃OI)能够靶向甘油醛
由于TME的时空差异及细胞亚群的分化差异,糖代 ⁃3⁃磷酸脱氢酶(glyceraldehyde⁃3⁃phosphate dehydro⁃
谢重编程在肿瘤内部并非均质发生,不同细胞亚群 genase,GAPDH)诱导细胞铜死亡,从而实现结直
呈现出多元的代谢通路活性及代谢物输出异质 肠癌(colorectal cancer,CRC)奥沙利铂耐药性的逆
性,不同代谢表型的细胞相互协同与互补,构成了 转 [17- 19] 。除了酸化 TME 外,肿瘤相关成纤维细胞
多药耐药的多维屏障。例如,在胶质母细胞瘤中, (cancer⁃associated fibroblasts,CAF)糖酵解活性的
ALDH1A3 介导的 PKM2 四聚化在酸化 TME 外还能 增强还可以刺激白介素(interleukin,IL)⁃8 的分泌,
驱动 XRCC1 乳酸化以提高 CSC 的 DNA 修复能力, 通 过 旁 分 泌 机 制 激 活 胰 腺 导 管 腺 癌(pancreatic
从而在细胞与 TME 双重层面协同促进耐药 [15] 。去 ductal adenocarcinoma,PDAC)细胞内的 DNA 损伤修
势抵抗期前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞中,依 复通路,最终导致PDAC对奥沙利铂敏感性降低 。
[20]
托泊苷处理后引发糖酵解和 OXPHOS 持续转换以 3.1.2 烷化剂
满足更加活跃的合成代谢以及上皮⁃间充质转化 糖代谢重编程与细胞干性间的正反馈调控,在
(epithelial⁃to⁃mesenchymaltransition,EMT)相关过程 以替莫唑胺(temozolomide,TMZ)为代表的烷化剂类
的能量需求 [16] 。这种强大代谢异质性与可塑性使 药物的耐药进程中发挥的作用尤为显著。在胶质
得肿瘤细胞能够从多个层面系统性削弱药物效力, 母细胞瘤(glioblastoma,GBM)中,Warburg 效应能够
从而显著增强了应对不同治疗压力的适应能力。 促进外泌体 circ_0072083 的释放,进而上调核心干
性标志物——Nanog 的表达,系统性增强细胞的耐
3 糖代谢重编程在各类抗肿瘤药物耐药中的研究
药性 [21] 。此外,TMZ处理引发的细胞应激可直接激
进展
活DNA损伤诱导转录因子4(DNA damage⁃inducible
不同抗肿瘤药物的耐药机制存在显著差异,但 transcript 4,DDIT4)/葡 萄 糖 转 运 蛋 白 3(glucose
其耐药过程中均伴随着代谢层面的适应性重编程。 transporter 3,GLUT3)信号轴,显著提升糖酵解水平
因此,系统梳理糖代谢重编程在不同治疗策略耐药进 并进一步维持GBM细胞的干性特征,因此肿瘤细胞
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程中的作用,有助于揭示其共性与特异性机制。 对TMZ敏感度明显降低 。
3.1 细胞毒性药物 3.1.3 抗代谢药物
细胞毒性药物主要通过诱导 DNA 损伤、产生 5⁃FU、吉西他滨(gemcitabine,GEM)等抗代谢药
ROS 或干扰细胞周期发挥抗肿瘤作用。正是由于 物作为核苷酸类似物,其耐药机制特异性地依赖于
这些作用机制的共性,肿瘤细胞针对此类药物形成 代谢中间产物的竞争性拮抗。例如,上调的有氧糖
了高度统一的耐药模式:即依赖异常活跃的糖酵解 酵解及 PPP 途径能产生大量 GEM 竞争物脱氧胞苷

