细胞代谢重编程是恶性肿瘤的显著特征之一，这一适应性改变使肿瘤细胞能够动态响应微环境变化，并通过高效利用各类营养物质满足其异常增殖的需求。近年来研究表明，肿瘤代谢重编程不仅为细胞增殖提供能量和合成前体，其代谢酶及代谢中间产物更能作为重要的调控分子，通过其非经典功能整合肿瘤微环境与细胞内信号，通过多维度、多层次的调控网络影响细胞命运决定，最终破坏组织稳态并驱动肿瘤恶性进展。
2025年4月2日，浙江大学转化医学研究院、浙江大学医学院附属第一医院、国家基础科学中心及浙江大学基础交叉研究院
吕志民
教授团队在
Nature Reviews Cancer
发表题为
Moonlighting functions of glucose metabolic enzymes and metabolites in cancer
的重要综述论文。该论文
系统
阐释了葡萄糖代谢酶及其代谢产物在肿瘤发生发展中的非经典生物学功能与分子机制。
此次发表是吕志民教授团队继在
Nature Reviews Molecular Cell Biology
、
Annual Review of Biochemistry
、
Cell Metabolism
、
Journal of Experimental Medicine
、
Trends in Cell Biology
、
Trends in Cancer
等期刊发表系列重要综述后，在肿瘤代谢调控研究领域取得的又一标志性成果。该论文不仅为肿瘤代谢研究提供了重要的理论框架，更为该领域的未来发展方向提供了前瞻性指导。
研究表明，代谢酶及其代谢产物可通过独立于其经典代谢功能的新机制，在多个层面调控肿瘤细胞生物学行为：1）调控关键蛋白的亚细胞定位、翻译后修饰及稳定性；2）介导特异性蛋白-蛋白相互作用；3）作为"信号分子"传递微环境信号；4）通过表观遗传修饰重塑基因表达谱。这些机制共同调控肿瘤细胞的凋亡抵抗、自噬调节、异常增殖、侵袭迁移及免疫逃逸。本综述系统阐明了糖代谢通路
（包括糖酵解和糖异生）
中关键代谢酶及代谢产物的非代谢依赖性功能，首次全景式揭示了肿瘤细胞内糖代谢网络与其它核心生物学过程的交叉对话机制，为理解癌症进展的代谢驱动机制提供了新视角。特别值得关注的是，文章创新性提出靶向这些非经典功能治疗肿瘤的策略，这不仅有望突破现有代谢疗法的局限，更可能为开发具有高度特异性的抗癌药物开辟全新途径。
吕志民团队在代谢酶和代谢物非经典功能的研究领域取得了多项成果，包括：
·发现代谢酶的蛋白激酶功能
（如PKM2、PI3K、KHK-A、PGK1、PCK1、CHKα、HK2、PFKL等：
Cell, 2012; Nature Cell Biology, 2016；Nature, 2020；Cell Metabolism, 2022；Nature Metabolism，2024； Molecular Cell，2017，2021， 2025）
；
·发现代谢酶的蛋白磷酸酶功能
（FBP1等：
Nature Cell Biology, 2022；Nature Chemical Biology, 2024
）
；
·发现与α-KGDH和ACSS2分别关联的KAT2A作为组蛋白H3的琥珀酰转移酶和乳酰转移酶
(
Nature, 2017；Cell Metabolism, 2025
)
；
·发现SUCLA2调控蛋白的琥珀酰化修饰
（
Molecular Cell，2021，2025
）
；
·发现细胞核内的PGK1和ACSS2调控细胞分裂和自噬
（
Molecular Cell, 2017， 2018
）
。
这些发现突破了业界对肿瘤代谢的传统认知，为深入理解肿瘤发生发展机制和开发新型抗癌策略提供了重要思路。
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