重磅综述！华中科技大学同济医学院附属同济医院张伟/张必翔/陈孝平团队系统 ...

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近日，华中科技大学同济医学院附属同济医院张伟/张必翔/陈孝平团队在国际知名期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF：81.2）发表了一篇题为“Post-translational modifications in metabolic reprogramming: implications for metabolic therapy and immunotherapy in cancer”的重磅综述文章：系统阐述了蛋白质翻译后修饰（PTMs）在癌症代谢重编程中的核心调控作用，为理解肿瘤代谢的可塑性、异质性及免疫逃逸机制提供了系统的理论依据。


1906年至2025年PTM关键发现时间线
破解肿瘤代谢的“速度之谜”


PTMs及其相关代谢通路示意图
长期以来，科学家们一直困惑于一个核心悖论：癌细胞如何在营养波动、治疗打击和免疫压力构成的动态恶劣微环境中，实现快速、可逆且极其精准的代谢适应？传统的转录调控机制反应相对缓慢，无法完全解释这一现象。
文章提出，答案在于蛋白质翻译后修饰——这一更为敏捷、普适的细胞调控层。研究团队首次将PTMs定义为癌性代谢重编程的“中央处理单元”，并提出其通过保守的“三级调控逻辑”发挥作用：感知致癌与环境信号→指挥代谢通量决策→通过表观遗传与反馈机制巩固恶性表型。
文章回顾了PTM研究的百年历程——从1906年首个PTM磷酸化的发现，到2025年最新鉴定的维生素C介导的赖氨酸vitcylation修饰。这一历史演进深刻表明，PTMs已从孤立的化学修饰事件，发展为整合代谢信号的动态调控系统。
PTM网络：连接代谢状态与细胞命运的分子桥梁


PTMs对葡萄糖代谢的调控
文章系统揭示了PTMs如何掌控癌症代谢的四大支柱——葡萄糖、脂质、氨基酸和核苷酸的利用，并将其指挥权延伸至关键的细胞命运执行程序，包括线粒体动力学、自噬和铁死亡。尤为引人注目的是，研究发现PTMs充当着肿瘤微环境（TME）中免疫代谢重编程的“主调控因子”，直接将肿瘤代谢与T细胞耗竭、髓系细胞极化和免疫逃逸联系起来。


PTMs对脂质、氨基酸和核苷酸代谢的调控
“PTM地理学”：揭示肿瘤内代谢异质性的编码规则


免疫代谢中的PTMs
文章进一步整合了PTM网络的决定因素和交叉对话的最新进展，描述了代谢可塑性和异质性如何在PTM水平上被编码。研究指出，代谢梯度在肿瘤内部塑造了不同的“PTM地理学”——不同区域的癌细胞根据局部营养状况呈现出独特的修饰图谱，这为理解肿瘤异质性提供了全新的分子维度。
从基础到临床：PTM靶向治疗的新纪元


靶向癌症中PTM调控网络的治疗策略
在临床转化方面，该综述描绘了一幅令人振奋的治疗蓝图：

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  PTM生物标志物：特定的修饰谱可作为诊断和预后标志物；
  
  
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  靶向蛋白降解技术：利用泛素-蛋白酶体系统精准清除关键致癌蛋白；
  
  
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  PTM靶向疫苗：针对异常修饰肽段的免疫治疗新策略；
  
  
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  饮食干预：通过调节代谢底物供应影响全局PTM景观；
  
  

文章强调，破译PTM编码的程序揭示了新的治疗脆弱性，正在将范式转向理性靶向维持肿瘤生存的根本计算逻辑。
研究意义与未来展望
文章不仅整合了PTM生物学、癌症代谢和免疫代谢三个快速发展的领域，更建立了PTMs作为连接营养利用、恶性进展和免疫逃逸的“机制枢纽”的理论体系。随着单细胞分辨率和整合功能分析技术的突破，PTM研究正进入一个全新的时代，有望为癌症患者带来更多精准治疗选择。
https://www.nature.com/articles/s41392-026-02862-7
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