综述：甲状腺癌代谢重编程：机制、检测与治疗的新突破

为探究甲状腺癌（TC）代谢机制及治疗策略，研究人员剖析其代谢重编程，成果有助于个性化治疗。

　　甲状腺癌作为内分泌系统常见的恶性肿瘤，近年来发病率显著上升，引发了公众的广泛关注。虽然多数甲状腺癌患者的死亡率相对稳定，但像间变性甲状腺癌（ATC）和转移性低分化甲状腺癌（PDTC）等类型，即便经过多种综合治疗，患者的总体生存率仍然较低。这主要是因为甲状腺癌的预后与肿瘤的侵袭、转移情况以及突变位点密切相关，因此，寻找新的检测和治疗靶点迫在眉睫。

甲状腺作为重要的内分泌器官，有着独特的代谢特征，这使得甲状腺癌在代谢方面与其他恶性肿瘤存在差异。基于肿瘤代谢异常这一癌症的显著特征，针对甲状腺癌代谢异常的研究，有望为其个性化治疗提供新的方向，还可能为早期诊断提供有效方法，进而提高患者的生存率。

中南大学湘雅医院等机构的研究人员针对甲状腺癌代谢重编程展开了深入研究，相关成果发表在《Molecular Cancer》上。该研究全面总结了甲状腺癌代谢重编程的最新进展，探讨了代谢靶向检测和治疗的有效性及前景，为甲状腺癌的管理提供了重要依据。

在研究方法上，研究人员综合运用了多种技术。通过对大量文献的综合分析，梳理甲状腺癌代谢相关的机制和通路；利用代谢组学技术，分析甲状腺癌患者血清和组织中的代谢物变化，寻找潜在的生物标志物；借助细胞实验和动物模型，探究代谢调节剂对甲状腺癌细胞生长、增殖和转移的影响，验证代谢靶向治疗的效果 。

研究结果如下：

1. 甲状腺癌代谢重编程的机制
   • 葡萄糖代谢：甲状腺癌细胞对葡萄糖的摄取能力增强，通过上调葡萄糖转运蛋白（GLUTs）来获取更多葡萄糖。在代谢过程中，癌细胞更倾向于将葡萄糖转化为乳酸（LA），而非进入三羧酸循环（TCA cycle）进行有氧氧化。这一过程中，关键酶如己糖激酶 2（HK2）、丙酮酸激酶 M2（PKM2）等表达上调，促进了糖酵解和乳酸生成。同时，戊糖磷酸途径（PPP）也被激活，为细胞增殖提供核苷酸合成的原料和还原型辅酶 II（NADPH），维持细胞的氧化还原平衡。
   • 脂质代谢：脂质在甲状腺癌的发生发展中也起着重要作用。研究发现，甲状腺癌患者血清脂质紊乱与发病风险相关，癌细胞对脂肪酸（FA）的摄取增加，FA 受体表达上调。脂肪酸 β - 氧化（FAO）增强，为癌细胞提供能量。此外，脂质合成相关酶如甾醇调节元件结合蛋白（SREBPs）、脂肪酸合酶（FASN）等表达增加，促进脂质合成，参与细胞膜构建和信号转导。
   • 氨基酸代谢：氨基酸代谢在甲状腺癌中同样发生了改变。其中，谷氨酰胺是癌细胞消耗最多的氨基酸，它不仅为蛋白质和脂质合成提供底物，还能通过谷氨酰胺分解增强 TCA 循环，为癌细胞提供能量。研究表明，甲状腺癌细胞中谷氨酰胺转运体 SLC1A5 表达上调，促进谷氨酰胺摄取。此外，丝氨酸、甘氨酸和脯氨酸等氨基酸代谢也与甲状腺癌的进展密切相关，它们参与了一碳代谢、氧化还原平衡维持和肿瘤的转移过程。
   • TCA 循环与线粒体：线粒体是细胞的能量工厂，在甲状腺癌中，线粒体功能出现异常。TCA 循环关键酶发生突变，如异柠檬酸脱氢酶 1（IDH1）、琥珀酸脱氢酶复合物（SDH）等，影响能量产生和代谢平衡。同时，线粒体的生物合成、融合、裂变和自噬等过程也发生改变，影响癌细胞的代谢和生存。缺氧诱导因子 - 1α（HIF-1α）作为关键调节因子，在缺氧微环境下，可调节甲状腺癌的代谢，促进癌细胞的增殖和转移。
   
   
2. 甲状腺癌代谢的影响因素
   • 生理变化：肥胖与甲状腺癌的发生发展有关，脂肪组织分泌的脂联素和瘦素等可能参与其中。性别和年龄也与甲状腺癌的发病率相关，女性尤其是育龄女性发病率较高，可能与雌激素水平和 X 染色体失活相关基因 XIST 的表达有关。老年男性的代谢综合征，如 2 型糖尿病和高血脂，可能为甲状腺癌的代谢提供底物，影响其发展。
   • 新型调节因子：维生素在甲状腺癌代谢中发挥着重要作用，如维生素 D 缺乏可能增加甲状腺癌风险，维生素 C 可通过诱导癌细胞凋亡和铁死亡发挥抗癌作用。氧化应激与甲状腺癌代谢密切相关，活性氧（ROS）的产生和抗氧化平衡的破坏参与了肿瘤的发生发展。此外，甲状腺激素（TH）、促甲状腺激素（TSH）和碘化物等也可调节甲状腺癌的代谢。
   
   
3. 基于代谢重编程的甲状腺癌检测与治疗
   • 检测方法：基于代谢重编程的分子检测方法不断涌现。18F - 氟脱氧葡萄糖（18F - FDG）正电子发射断层扫描（PET）和 PET / 计算机断层扫描（PET/CT）已广泛应用于甲状腺癌的检测，通过检测组织对 18F - FDG 的摄取情况，反映肿瘤的代谢活性。此外，18F - 氟谷氨酰胺（18F - FGln）PET/CT、18F - 四氟硼酸盐（18F - TFB）PET/CT 等也展现出良好的检测潜力。同时，基于脂质和氨基酸代谢的检测方法，如 TiO2@COF - 固相微萃取联合超高效液相色谱 - 串联质谱（UHPLC - MS/MS）检测血清磷脂浓度、高效液相色谱 - 三重四极杆质谱（HPLC - TSQ - MS）分析血清氨基酸代谢物等，为甲状腺癌的诊断提供了更多选择。
   • 治疗策略：代谢靶向治疗成为甲状腺癌治疗的新趋势。针对葡萄糖代谢，多种药物和分子可抑制糖酵解和 PPP，如 circ_100395、二甲双胍等，通过抑制相关酶和信号通路，阻碍癌细胞的生长和转移。在脂质代谢方面，抑制脂质合成或促进铁死亡的药物，如 ceramide、RSL3 等，展现出一定的抗癌效果。针对氨基酸代谢，抑制谷氨酰胺代谢的药物，如 SIRT4、STAG2 等，可抑制癌细胞的增殖和侵袭。此外，针对线粒体的治疗策略，如控制线粒体酶活性、干扰线粒体功能等，也为甲状腺癌治疗提供了新的方向。
   
   

研究结论与讨论部分指出，虽然甲状腺癌代谢重编程的研究取得了一定进展，但仍存在诸多未解之谜。例如，恶性细胞的原始代谢改变是什么，甲状腺癌转移前代谢重编程的具体机制等。目前的研究为甲状腺癌的诊断和治疗提供了新的靶点和策略，基于代谢重编程的检测和治疗方法展现出良好的应用前景。未来，还需要进一步深入研究甲状腺癌代谢的机制，探索更多有效的治疗靶点和方法，以实现甲状腺癌的精准治疗，提高患者的生存率和生活质量。