生物体内的合成代谢需 要柠檬酸循环提供前体，而柠檬酸循环反过来也需要通过回补来补充前体中间体，而主要的回补来源是丙酮酸和谷氨酰胺，它们分别需要丙酮酸羧化酶 （pyruvate carboxylase，PC）和谷氨酰胺酶1（glutaminase 1，GLS1）。由于癌细胞的快速扩增，因此需要更高水平的合成代谢，所需能量也更多。然而，不同癌细胞对PC和GLS通路所介导的回补需求也不大相同。

美国路易斯维尔 大学化学学院的Katherine Sellers等人给早期非小细胞肺癌（non-small-cell lung cancer, NSCLC）患者在组织切除前注射了13C标记的葡萄糖，发现这些患者的肿瘤组织中PC活性是增强的。对新鲜切除的肺组织的培养（放在13C6-葡萄糖或 13C5,15N2-谷氨酰胺示踪剂中培养）进一步确认了NSCLC中PC的选择性激活。相比于非癌组织，癌组织中PC的表达显著增强，而GLS1表达并 无改变。此外，肺组织的免疫组化分析显示，PC过表达存在于肿瘤细胞中而并非肿瘤基质细胞中。在人NSCLC细胞中，敲除PC能够诱导多核化、降低细胞增 殖和克隆形成，在小鼠异种移植模型使肿瘤生长受到了抑制。伴随着肿瘤生长受抑，柠檬酸循环被打乱、脂质和核苷生物合成受到抑制、谷胱甘肽体内平衡也被改 变。

这些结果提示，PC介导的中间体回补对NSCLC细胞的存活和扩增是必须的。（作者：贺利军)

参考文献：Journal of Clinical Investigation 2015;125:687-698