癌细胞需要大量的能量才能快速生长，为此，它们表现出异常的代谢途径。
绝大多数哺乳动物细胞使用葡萄糖作为能量来源。葡萄糖通过醣酵解进行代谢，糖酵解经过多级反应步骤，最终得到丙酮酸。在正常血氧水平的典型细胞中，大多数丙酮酸进入线粒体，并由三羧酸循环氧化生成 ATP 来满足细胞的能量需求。
然而，在癌细胞或其他高度增殖的细胞类型中，糖酵解产生的大部分丙酮酸离开线粒体并通过乳酸脱氢酶 (LDH/LDHA) 的作用产生乳酸 - 这一过程通常是在低氧状态时才会出现。与线粒体糖酵解相对比，有氧情况下乳酸的产物称为“有氧糖酵解”或 Warburg 效应。某些信号转导通路有助于 Warburg 效应以及其他癌细胞的代谢表型。当您在研究这条通路，您可能会注意到 PI3K/Akt、mTOR、Erk1/2 MAPK、ULK1（自噬）、p53, HIF1alpha（缺氧– 血管生成）和 AMPK 均有涉及。
癌细胞经常会使用谷氨酰胺作为另一个能量来源，谷氨酰胺进入线粒体后可用作补充克雷布斯循环的中间物，或通过苹果酸酶的作用产生更多的丙酮酸，或生成构建模块来帮助增加细胞生长。
癌细胞会变得对谷氨酰胺依赖，而谷氨酰胺本身会促进细胞增殖。因此，谷氨酰胺代谢正成为癌症研究人员的热门研究领域。由于糖酵解是一个复杂的过程，受许多因素影响，因此有许多通路可以研究。立即查看其中一些信号转导参与者。
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《癌症标志》是 Robert Weinberg 和 Douglas Hanahan 博士的开创性手稿，并发表在《细胞》1中。作者提出了这样的想法，即可以将癌症的复杂性分解为基本原理的较小子集。此处的信息与一个癌症标志有关，称为“细胞能量异常”。本系列中的其他条目探讨了其他提议的标志。
1 Hanahan D, Weinberg RA (January 2000). "The Hallmarks of Cancer". Cell. 100 (1): 57– 70. doi:10.1016/S0092-8674(00)81683-9
2 Hanahan D, Weinberg RA (March 2011). "Hallmarks of Cancer: the next generation". Cell. 144 (5):646-74. doi: 10.1016/j.cell.2011.02.013