为了维持足够的核苷酸库，支持DNA复制和RNA生产，肿瘤细胞高度依赖于核苷酸的从头合成。依靠糖酵解和TCA循环提供的代谢中间产物[1]，支持核苷酸生产的代谢途径。肿瘤形成过程中的代谢重编程有助于提高这些中间产物在合成代谢途径中的利用率。因此，肿瘤细胞可以在多个控制点控制糖酵解的通量，从而积累进入生物合成途径的代谢物。
来自糖酵解的代谢物将分流到磷酸戊糖（PPP），核苷酸合成生产5-磷酸核糖(即核苷酸的五碳糖分子)。磷酸戊糖分为产生5-磷酸核糖和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸两个分支（NADPH）另一种是产生核糖-5-磷酸酯的非氧化分支，作为还原当量的氧化分支。在肿瘤细胞中，催化磷酸戊糖通过非氧化阶段两步可逆反应的转酮酶和转醛酶具有更高的表达和活性[1]。因此，为了维持5-磷酸核糖的生产，细胞需要提供3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的高水平糖酵解中间产物。M2型丙酮酸激酶(PKM2)是大多数肿瘤细胞以低活性二聚体形式表达的，是酶催化糖酵解的最后一步:形成丙酮酸。PKM2活性的降低会导致上游代谢中间产物的积累，这些代谢中间产物会分流到其他生物合成方式[2]。另外，很多致癌细胞会提高磷酸戊糖途径转酮酶的活性和表现力。在大多数肿瘤细胞中，特别是转酮醇酶样蛋白1(TKTL1)的高表达与其他不良预后因素有关。
嘌呤和嘧啶的合成也会在肿瘤细胞中增加，包括胸苷酸合成酶和肌苷合成酶。催化这些生物合成方法的酶会被Myc基因诱导并增加 [1,4]。由于谷氨酰胺的酰胺基是嘌呤和嘧啶碱生物合成所必需的硝基供体，Myc基因也会增加谷氨酰胺的摄入和代谢[5]。此外，谷氨酰胺代谢也是TCA补充的主要机制。为了使TCA循环继续发挥生物合成中心的作用，还需要补充TCA循环来补充转移用于核苷酸合成的TCA中间产品。
参考文献：
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