Metabolic pathways in cancers: Key targets and implications in cancer therapy

RSC Advances

Volumn 5, Issue 52, 2015, Pages 41751-41762

  Vijayakumar, Sathya Narayanan ^a   Sethuraman, Swaminathan ^a   Krishnan, Uma Maheswari ^a  

^a SASTRA UNIVERSITY   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELLS; CYTOLOGY; METABOLISM;

CANCER CELLS; CANCER DEVELOPMENT; CANCER THERAPY; EFFICIENT STRATEGY; HOST CELLS; METABOLIC PATHWAYS; MOLECULAR TARGETS; WARBURG EFFECTS;

DISEASES;

EID: 84929340650     PISSN: None     EISSN: 20462069     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5ra06505d     Document Type: Review

References (101)

1. O. Warburg Science 1956 123 309 314
2. H. G. Crabtree Biochem. J. 1928 22 1289 1298
3. D. Hanahan R. A. Weinberg Cell 2000 100 57 70
4. M. Hatanaka Biochim. Biophys. Acta 1974 355 77 104
5. C. Chen N. Pore A. Behrooz F. Ismail-Beigi A. Maity J. Biol. Chem. 2001 276 9519 9525
6. A. L. Edinger Biochem. J. 2007 406 1 12
7. T. G. Sommermann K. O'Neill D. R. Plas E. Cahir-McFarland Cancer Res. 2011 71 7291 7300
8. B. B. Kahn J. Clin. Invest. 1992 89 1367 1374
9. A. L. Olson J. E. Pessin Annu. Rev. Nutr. 1996 16 235 256
10. K. K. Chan J. Y. Chan K. K. Chung K. P. Fung J. Cell. Biochem. 2004 93 1134 1142
11. L. Sui Y. Dong Y. Watanabe F. Yamaguchi N. Hatano I. Tsukamoto K. Izumori M. Tokuda Int. J. Oncol. 2005 27 907 912
12. E. Bustamante H. P. Morris P. L. Pedersen J. Biol. Chem. 1981 256 8699 8704
13. E. Bustamante P. L. Pedersen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1977 74 3735 3739
14. S. P. Mathupala A. Rempel P. L. Pedersen J. Bioenerg. Biomembr. 1997 29 339 343
15. J. P. Tuttle J. E. Wilson Biochim. Biophys. Acta 1970 212 185 188
16. R. A. Nakashima J. Bioenerg. Biomembr. 1989 21 461 470
17. M. Rho J. Kim C. D. Jee Y. M. Lee H. E. Lee M. A. Kim H. S. Lee W. H. Kim Anticancer Res. 2007 27 251 258
18. P. L. Pedersen S. Mathupala A. Rempel J. F. Geschwind Y. H. Ko Biochim. Biophys. Acta 2002 1555 14 20
19. L. Sun S. Shukair T. J. Naik F. Moazed H. Ardehali Mol. Cell. Biol. 2008 28 1007 1017
20. G. N. Bijur R. S. Jope J. Neurochem. 2003 87 1427 1435
21. S. J. Pilkis T. H. Claus Annu. Rev. Nutr. 1991 11 465 515
22. E. Van Schaftingen L. Hue H. G. Hers Biochem. J. 1980 192 897 901
23. S. Ros A. Schulze Canc. Metabol. 2013 1 8
24. O. Minchenko I. Opentanova D. Minchenko T. Ogura H. Esumi FEBS Lett. 2004 576 14 20
25. T. Atsumi J. Chesney C. Metz L. Leng S. Donnelly Z. Makita R. Mitchell R. Bucala Cancer Res. 2002 62 5881 5887
26. J. Chesney R. Mitchell F. Benigni M. Bacher L. Spiegel Y. Al-Abed J. H. Han C. Metz R. Bucala Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 3047 3052
27. R. C. Osthus H. Shim S. Kim Q. Li R. Reddy M. Mukherjee Y. Xu D. Wonsey L. A. Lee C. V. Dang J. Biol. Chem. 2000 275 21797 21800
28. G. E. Staal A. Kalff E. C. Heesbeen C. W. van Veelen G. Rijksen Cancer Res. 1987 47 5047 5051
29. M. Lopez-Lazaro Anti Canc. Agents Med. Chem. 2008 8 305 312
30. H. R. Christofk M. G. Vander Heiden M. H. Harris A. Ramanathan R. E. Gerszten R. Wei M. D. Fleming S. L. Schreiber L. C. Cantley Nature 2008 452 230 233
31. K. Ashizawa M. C. Willingham C. M. Liang S. Y. Cheng J. Biol. Chem. 1991 266 16842 16846
32. S. Mazurek C. B. Boschek F. Hugo E. Eigenbrodt Semin. Cancer Biol. 2005 15 300 308
33. C. J. David M. Chen M. Assanah P. Canoll J. L. Manley Nature 2010 463 364 368
34. T. Hitosugi S. Kang M. G. Vander Heiden T. W. Chung S. Elf K. Lythgoe S. Dong S. Lonial X. Wang G. Z. Chen J. Xie T. L. Gu R. D. Polakiewicz J. L. Roesel T. J. Boggon F. R. Khuri D. G. Gilliland L. C. Cantley J. Kaufman J. Chen Sci. Signaling 2009 2 ra73
35. D. Anastasiou G. Poulogiannis J. M. Asara M. B. Boxer J. K. Jiang M. Shen G. Bellinger A. T. Sasaki J. W. Locasale D. S. Auld C. J. Thomas M. G. Vander Heiden L. C. Cantley Science 2011 334 1278 1283
36. M. C. Sugden M. J. Holness Arch. Physiol. Biochem. 2006 112 139 149
37. J. W. Kim I. Tchernyshyov G. L. Semenza C. V. Dang Cell Metab. 2006 3 177 185
38. J. W. Kim P. Gao Y. C. Liu G. L. Semenza C. V. Dang Mol. Cell. Biol. 2007 27 7381 7393
39. E. D. Michelakis L. Webster J. R. Mackey Br. J. Cancer 2008 99 989 994
40. T. Ishiguro R. Ishiguro M. Ishiguro S. Iwai Hepato-Gastroenterology 2012 59 994 996
41. M. I. Koukourakis A. Giatromanolaki E. Sivridis G. Bougioukas V. Didilis K. C. Gatter A. L. Harris Br. J. Cancer 2003 89 877 885
42. M. I. Koukourakis A. Giatromanolaki C. Simopoulos A. Polychronidis E. Sivridis Clin. Exp. Metastasis 2005 22 25 30
43. A. Le C. R. Cooper A. M. Gouw R. Dinavahi A. Maitra L. M. Deck R. E. Royer D. L. Vander Jagt G. L. Semenza C. V. Dang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 2037 2042
44. J. Cui M. Shi D. Xie D. Wei Z. Jia S. Zheng Y. Gao S. Huang K. Xie Clin. Cancer Res. 2014 20 2595 2606
45. M. Shi J. Cui J. Du D. Wei Z. Jia J. Zhang Z. Zhu Y. Gao K. Xie Clin. Cancer Res. 2014 20 4370 4380
46. M. Koslowski O. Tureci C. Bell P. Krause H. A. Lehr J. Brunner G. Seitz F. O. Nestle C. Huber U. Sahin Cancer Res. 2002 62 6750 6755
47. J. R. Doherty J. L. Cleveland J. Clin. Invest. 2013 123 3685 3692
48. D. Krell M. Assoku M. Galloway P. Mulholland I. Tomlinson C. Bardella PLoS One 2011 6 e19868
49. K. Ichimura D. M. Pearson S. Kocialkowski L. M. Backlund R. Chan D. T. Jones V. P. Collins Neuro-Oncology 2009 11 341 347
50. J. R. Prensner A. M. Chinnaiyan Nat. Med. 2011 17 291 293
51. L. Dang S. Jin S. M. Su Trends Mol. Med. 2010 16 387 397
52. D. Ye S. Ma Y. Xiong K. L. Guan Cancer Cell 2013 23 274 276
53. P. S. Ward J. Patel D. R. Wise O. Abdel-Wahab B. D. Bennett H. A. Coller J. R. Cross V. R. Fantin C. V. Hedvat A. E. Perl J. D. Rabinowitz M. Carroll S. M. Su K. A. Sharp R. L. Levine C. B. Thompson Cancer Cell 2010 17 225 234
54. P. Koivunen M. Hirsila A. M. Remes I. E. Hassinen K. I. Kivirikko J. Myllyharju J. Biol. Chem. 2007 282 4524 4532
55. P. J. Pollard J. J. Briere N. A. Alam J. Barwell E. Barclay N. C. Wortham T. Hunt M. Mitchell S. Olpin S. J. Moat I. P. Hargreaves S. J. Heales Y. L. Chung J. R. Griffiths A. Dalgleish J. A. McGrath M. J. Gleeson S. V. Hodgson R. Poulsom P. Rustin I. P. Tomlinson Hum. Mol. Genet. 2005 14 2231 2239
56. N. A. Alam S. Olpin I. M. Leigh Br. J. Dermatol. 2005 153 11 17
57. L. Stewart G. M. Glenn P. Stratton A. M. Goldstein M. J. Merino M. A. Tucker W. M. Linehan J. R. Toro Arch. Dermatol. 2008 144 1584 1592
58. J. R. Toro M. L. Nickerson M. H. Wei M. B. Warren G. M. Glenn M. L. Turner L. Stewart P. Duray O. Tourre N. Sharma P. Choyke P. Stratton M. Merino M. M. Walther W. M. Linehan L. S. Schmidt B. Zbar Am. J. Hum. Genet. 2003 73 95 106
59. J. S. Isaacs Y. J. Jung D. R. Mole S. Lee C. Torres-Cabala Y. L. Chung M. Merino J. Trepel B. Zbar J. Toro P. J. Ratcliffe W. M. Linehan L. Neckers Cancer Cell 2005 8 143 153
60. B. Pasini C. A. Stratakis J. Intern. Med. 2009 266 19 42
61. M. A. Selak S. M. Armour E. D. MacKenzie H. Boulahbel D. G. Watson K. D. Mansfield Y. Pan M. C. Simon C. B. Thompson E. Gottlieb Cancer Cell 2005 7 77 85
62. G. L. Semenza Nat. Rev. Cancer 2003 3 721 732
63. W. Yi P. M. Clark D. E. Mason M. C. Keenan C. Hill W. A. Goddard 3rd E. C. Peters E. M. Driggers L. C. Hsieh-Wilson Science 2012 337 975 980
64. R. J. DeBerardinis Cell Metab. 2011 14 285 286
65. J. W. Locasale A. R. Grassian T. Melman C. A. Lyssiotis K. R. Mattaini A. J. Bass G. Heffron C. M. Metallo T. Muranen H. Sharfi A. T. Sasaki D. Anastasiou E. Mullarky N. I. Vokes M. Sasaki R. Beroukhim G. Stephanopoulos A. H. Ligon M. Meyerson A. L. Richardson L. Chin G. Wagner J. M. Asara J. S. Brugge L. C. Cantley M. G. Vander Heiden Nat. Genet. 2011 43 869 874
66. R. Possemato K. M. Marks Y. D. Shaul M. E. Pacold D. Kim K. Birsoy S. Sethumadhavan H. K. Woo H. G. Jang A. K. Jha W. W. Chen F. G. Barrett N. Stransky Z. Y. Tsun G. S. Cowley J. Barretina N. Y. Kalaany P. P. Hsu K. Ottina A. M. Chan B. Yuan L. A. Garraway D. E. Root M. Mino-Kenudson E. F. Brachtel E. M. Driggers D. M. Sabatini Nature 2011 476 346 350
67. C. F. Labuschagne N. J. van den Broek G. M. Mackay K. H. Vousden O. D. Maddocks Cell Rep 2014 7 1248 1258
68. A. S. Tibbetts D. R. Appling Annu. Rev. Nutr. 2010 30 57 81
69. J. W. Locasale Nat. Rev. Cancer 2013 13 572 583
70. J. Ye A. Mancuso X. Tong P. S. Ward J. Fan J. D. Rabinowitz C. B. Thompson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 6904 6909
71. B. Chaneton P. Hillmann L. Zheng A. C. Martin O. D. Maddocks A. Chokkathukalam J. E. Coyle A. Jankevics F. P. Holding K. H. Vousden C. Frezza M. O'Reilly E. Gottlieb Nature 2012 491 458 462
72. W. Du P. Jiang A. Mancuso A. Stonestrom M. D. Brewer A. J. Minn T. W. Mak M. Wu X. Yang Nat. Cell Biol. 2013 15 991 1000
73. W. Hu C. Zhang R. Wu Y. Sun A. Levine Z. Feng Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 7455 7460
74. S. Suzuki T. Tanaka M. V. Poyurovsky H. Nagano T. Mayama S. Ohkubo M. Lokshin H. Hosokawa T. Nakayama Y. Suzuki S. Sugano E. Sato T. Nagao K. Yokote I. Tatsuno C. Prives Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 7461 7466
75. A. Giacobbe L. Bongiorno-Borbone F. Bernassola A. Terrinoni E. K. Markert A. J. Levine Z. Feng M. Agostini L. Zolla A. F. Agro D. A. Notterman G. Melino A. Peschiaroli Cell Cycle 2013 12 1395 1405
76. T. Velletri F. Romeo P. Tucci A. Peschiaroli M. Annicchiarico-Petruzzelli M. V. Niklison-Chirou I. Amelio R. A. Knight T. W. Mak G. Melino M. Agostini Cell Cycle 2013 12 3564 3573
77. O. D. Maddocks C. R. Berkers S. M. Mason L. Zheng K. Blyth E. Gottlieb K. H. Vousden Nature 2013 493 542 546
78. I. Amelio E. K. Markert A. Rufini A. V. Antonov B. S. Sayan P. Tucci M. Agostini T. C. Mineo A. J. Levine G. Melino Oncogene 2014 33 5039 5046
79. D. E. Bauer G. Hatzivassiliou F. Zhao C. Andreadis C. B. Thompson Oncogene 2005 24 6314 6322
80. P. Nicklin P. Bergman B. Zhang E. Triantafellow H. Wang B. Nyfeler H. Yang M. Hild C. Kung C. Wilson V. E. Myer J. P. MacKeigan J. A. Porter Y. K. Wang L. C. Cantley P. M. Finan L. O. Murphy Cell 2009 136 521 534
81. C. H. Eng K. Yu J. Lucas E. White R. T. Abraham Sci. Signaling 2010 3 ra31
82. M. Meng S. Chen T. Lao D. Liang N. Sang Cell Cycle 2010 9 3921 3932
83. M. Yuneva N. Zamboni P. Oefner R. Sachidanandam Y. Lazebnik J. Cell Biol. 2007 178 93 105
84. D. R. Wise R. J. DeBerardinis A. Mancuso N. Sayed X. Y. Zhang H. K. Pfeiffer I. Nissim E. Daikhin M. Yudkoff S. B. McMahon C. B. Thompson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 18782 18787
85. P. Gao I. Tchernyshyov T. C. Chang Y. S. Lee K. Kita T. Ochi K. I. Zeller A. M. De Marzo J. E. Van Eyk J. T. Mendell C. V. Dang Nature 2009 458 762 765
86. D. Rieger N. M. Loskutoff J. Reprod. Fertil. 1994 100 257 262
87. R. J. DeBerardinis A. Mancuso E. Daikhin I. Nissim M. Yudkoff S. Wehrli C. B. Thompson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 19345 19350
88. J. Neermann R. Wagner J. Cell. Physiol. 1996 166 152 169
89. M. J. Seltzer B. D. Bennett A. D. Joshi P. Gao A. G. Thomas D. V. Ferraris T. Tsukamoto C. J. Rojas B. S. Slusher J. D. Rabinowitz C. V. Dang G. J. Riggins Cancer Res. 2010 70 8981 8987
90. A. C. Bester M. Roniger Y. S. Oren M. M. Im D. Sarni M. Chaoat A. Bensimon G. Zamir D. S. Shewach B. Kerem Cell 2011 145 435 446
91. S. S. Chirala H. Chang M. Matzuk L. Abu-Elheiga J. Mao K. Mahon M. Finegold S. J. Wakil Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 6358 6363
92. P. W. Hochachka, Living without oxygen: closed and open systems in hypoxia tolerance, Harvard University Press, Cambridge, 1980
93. P. S. Ward C. B. Thompson Cancer Cell 2012 21 297 308
94. S. Abu-Hamad H. Zaid A. Israelson E. Nahon V. Shoshan-Barmatz J. Biol. Chem. 2008 283 13482 13490
95. N. Majewski V. Nogueira P. Bhaskar P. E. Coy J. E. Skeen K. Gottlob N. S. Chandel C. B. Thompson R. B. Robey N. Hay Mol. Cell 2004 16 819 830
96. R. Zalk A. Israelson E. S. Garty H. Azoulay-Zohar V. Shoshan-Barmatz Biochem. J. 2005 386 73 83
97. S. Shimizu M. Narita Y. Tsujimoto Nature 1999 399 483 487
98. Y. Cheng D. Diao H. Zhang Q. Guo X. Wu Y. Song C. Dang Biomed. Rep. 2014 2 188 192
99. R. W. Wannemacher Jr J. G. Pace R. A. Beall R. E. Dinterman V. J. Petrella H. A. Neufeld J. Clin. Invest. 1979 64 1565 1572
100. A. M. Poff C. Ari P. Arnold T. N. Seyfried D. P. D'Agostino Int. J. Cancer 2014 135 1711 1720
101. S. K. Shukla T. Gebregiworgis V. Purohit N. V. Chaika V. Gunda P. Radhakrishnan K. Mehla I. I. Pipinos R. Powers F. Yu P. K. Singh Canc. Metabol. 2014 2 18