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重塑癌細胞囂張形象！《自然》重磅論文顯示，癌細胞不僅懶還很節儉

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▎藥明康德內容團隊編輯
在我們的印象中 ， 癌細胞都是身體內失去控制的猛獸 ， 它們會瘋狂地復制、轉移 ， 形成巨大的腫瘤 。 因此過去很長一段時間內我們都認為腫瘤是一個對資源極度貪婪的群體 ， 比如一百年前 ， 生理學家就發現癌細胞要比正常細胞消耗更多的葡萄糖 ， 這也給近代癌癥代謝領域奠定了基礎本方向：腫瘤會消耗大量葡萄糖 ， 快速生產能量來滿足生長 。
不過 ， 近些年不斷有研究在沖擊著這一經典理論 ， 比如2021年《自然》雜志就發布了重磅論文 ， 研究確認腫瘤中瘋狂消耗葡萄糖的并非癌細胞 ， 而是巨噬細胞 ， 癌細胞其實更傾向于攝入谷氨酰胺 。 （詳細閱讀：
我們對癌細胞的認識可能錯了100年？《自然》新研究改寫經典理論
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圖片來源：123RF
而德國國家癌癥中心去年也在《科學》發文 ， 研究稱即使缺乏葡萄糖腫瘤也能生長 ， 它們會選取氨基酸作為生長能源 ， 葡萄糖并非腫瘤生存的唯一選項 。 （詳細閱讀：
為了活命 ， 腫瘤什么都吃！《科學》又發現癌細胞“絕地求生”招數
）
日前 ， 普林斯頓大學再次在《自然》發布重磅論文 ， 文章中的腫瘤一改往常努力復制、繁殖的形象 ， 在研究者筆下 ， 腫瘤似乎對能量的獲取過程并不積極 ， 并且會小心謹慎使用能量而非大手揮霍 。 腫瘤只會把能量用在最需要的地方 ， 比如細胞復制相關的功能 。
對哺乳動物的細胞和組織來說 ， 糖酵解和三羧酸循環（TCA）是獲取能量的最主要途徑 ， 通過TCA ， 脂肪和碳水化合物可以產生出大量ATP ， 哺乳動物體內約95%的ATP或可用能量都來自這個循環 。
但其實我們此前還并不清楚腫瘤中這一途徑是怎樣進行的 ， 按照以往的推測 ， 如果葡萄糖吸收得很多 ， 癌細胞得TCA也會非?；钴S 。
為了一探究竟 ， 研究者設計了特殊的示蹤劑 ， 并注射到了小鼠體內 ， 這樣可以追蹤細胞從環境中吸收營養物質再進入TCA的速率 。 其中 ， 多種實體瘤還有轉移瘤組織樣本都被進行了比較 。
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▲借助示蹤劑 ， 研究者可以分析細胞TCA中合成ATP的速率（圖片來源：參考資料[2]）
根據計算所得的ATP合成速率 ， 研究者發現在肺癌、胰腺癌和結腸癌多種原發性實體瘤中 ， TCA通量都會減少 ， 這意味著ATP的生成周期要更加緩慢 ， 與健康組織相比 ， 這些實體瘤產生ATP的速率甚至要更低 ， 因此腫瘤并非通常設想的高代謝速率 ， 而是真的很“懶” 。
不過這種情況在轉移瘤中會發生略微改變 ， 轉移瘤ATP的產生速率可達到健康組織水平 。
為什么ATP產生得少 ， 腫瘤還能維持快速分裂呢？研究者分析顯示 ， 癌細胞對這來之不易的能量可謂極其節約 ， 癌細胞會選擇放棄組織特異的功能 ， 這樣可以停止耗能較大的蛋白質合成工作 。 在小鼠胰腺癌中 ， 蛋白質合成的速度就明顯下調 ， 這些節省下來的能量會被儲備下來 ， 專門用于復制增殖 。
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▲實體瘤的ATP生產速率要低于轉移瘤（圖片來源：參考資料[1]）
【重塑癌細胞囂張形象！《自然》重磅論文顯示，癌細胞不僅懶還很節儉】研究通訊作者JoshuaRabinowitz教授認為完全能理解癌細胞的這種選擇 ， “腫瘤通常面臨的環境并不有利于代謝 ， 因為它們周圍并沒有發育出適當的血管系統 ， 只能用為數不多的能量湊活著過 。 ”在低能量的預算下 ， 癌細胞選擇了忽視其他組織功能 ， 成功完成了一次次增殖 。