癌細胞比想象中更扛“餓”，研究表明腫瘤緩慢代謝為生長和轉移保存能量®醫學論壇網-網聚醫學的力量

癌細胞比想象中更扛“餓”，研究表明腫瘤緩慢代謝為生長和轉移保存能量

作者：轉化醫學網來源：轉化醫學網日期：2023-02-17

導讀

在普遍認知中，癌細胞的快速增殖需要消耗大量能量，搶占大量的資源，這會導致正常細胞陷入“無錢可用”的窘境。換句話說，把正常細胞比作省吃儉用的普通人，那麼癌細胞無疑就是一個揮霍無度的“敗家子”。

關鍵字：癌細胞 | 緩慢代謝 | 能量

在一項最新研究中，普林斯頓大學的研究人員首次證明了事實恰恰相反，原發性實體腫瘤產生ATP的速度遠比正常組織要慢，這種惰性可能有助於腫瘤為生長和轉移保存能量。該研究發表於《Nature》期刊。

研究背景

大多數腫瘤細胞依賴有氧糖酵解為自身代謝供能，而正常分化的細胞主要依靠線粒體的氧化磷酸化(TCA循環)或無氧糖酵解為細胞供能。然而，癌性腫瘤細胞在哺乳動物體內生長究竟需要消耗多少能量始終困擾著科學家們。他們假設腫瘤能消耗大量能量，可以迅速代謝營養物質，進而使心髒、肝髒、胰腺等健康組織在代謝營養物質時處於不利地位。

研究過程

研究人員利用同位素示蹤劑輸注、質譜 (MS) 以及對所得代謝物標記數據進行定量建模的方法，開發並驗證了一種測量小鼠組織和腫瘤中的 TCA 循環通量的策略。還使用2-脫氧葡萄糖輸液量化了葡萄糖的使用通量。以上方法表明，健康小鼠的組織使用 TCA 循環和氧化磷酸化產生至少 90% 的 ATP。而原發性實體瘤則對TCA表現出明顯的抑製作用，但仍通過氧化的方法產生大部分 ATP。

因此，整體而言，實體瘤中的總ATP生成速率明顯低於健康組織。此外，研究團隊還發現，轉移性腫瘤比原發性腫瘤產生和消耗更多的能量，但即便如此，其水平也隻是與健康組織相當。

這些新的發現帶來了新的疑問：如果腫瘤細胞製造和使用能量相對較慢，那它們是如何維持快速增殖的?

腫瘤往往不能發揮其來源組織的正常功能。例如，健康胰腺的主要功能之一是產生消化酶，但胰腺腫瘤細胞則不產生這些酶，而生成和分泌這些酶往往需要消耗大量的能量。因此，通過避免這些正常的組織功能，腫瘤細胞節省了大量ATP，然後這些ATP可以用於細胞增殖。

研究意義

總而言之，研究首次在活體動物中量化腫瘤能量的產生，並證明原發性腫瘤比大多數正常組織的能量代謝速率更慢。這一新發現打破了以往的認知，表明了癌細胞其實深諳節儉之道，它並不是我們普遍認知裏那個恣意妄為、鋪張浪費的“敗家子”，而是節省能量、一心增殖。

不僅如此，這一新的發現為抗腫瘤治療研究提供了新的見解，例如“癌症饑餓療法”，從這篇論文提出的觀點來看，癌細胞比我們想象中更扛餓，想要“餓死”腫瘤細胞的結果可能是先把自己餓死。此外，這項研究也指出轉移性腫瘤比原發性腫瘤消耗更多的能量，也許靶向轉移性腫瘤的營養需求可能是對抗這一致命癌症階段的一種有前途的策略。

參考資料：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05661-6

注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。