Nature：新發(fā)現(xiàn)！腫瘤自身的代謝過(guò)程或許要比預(yù)想中更慢！
科學(xué)家們從來(lái)都并不確切地知道在哺乳動(dòng)物機(jī)體中癌變的腫瘤到底會(huì)消耗多少能量，他們假設(shè)癌細(xì)胞會(huì)消耗大量能量，并攪動(dòng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使得諸如心臟、肝臟和胰腺等健康器官處于一種不利的狀態(tài)，因?yàn)榇x系統(tǒng)會(huì)擴(kuò)散營(yíng)養(yǎng)。然而，近日一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature上題為“Slow TCA flux and ATP production in primary solid tumours but not metastases”的研究報(bào)告中，來(lái)自普林斯頓大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，事實(shí)或許恰恰相反，即腫瘤將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可用的細(xì)胞能量的過(guò)程會(huì)明顯且可量化地減緩。這種“昏睡”（lethargy）行為或許能幫助腫瘤為其更邪惡的行為來(lái)保存能量，比如生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移等。
在5種不同類型的癌癥中，研究者發(fā)現(xiàn)，腫瘤會(huì)在低能量的環(huán)境中成功增殖，部分是因?yàn)槠浜雎粤私】灯鞴贋檎麄€(gè)機(jī)體的利益而發(fā)揮的正常組織功能。這一研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于新型抗癌療法的開(kāi)發(fā)意義重大，因?yàn)槠淠軐⒆⒁饬σ蚓徛哪芰看x。一些針對(duì)癌癥患者的治療建議會(huì)圍繞“餓死腫瘤”的策略，假設(shè)沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的話，腫瘤就無(wú)法生長(zhǎng)，而從能量基質(zhì)的一般角度來(lái)看，這種策略充其量是值得懷疑的。但研究人員確實(shí)發(fā)現(xiàn)，腫瘤要比正常組織更會(huì)利用一種特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即葡萄糖，因此這符合將標(biāo)準(zhǔn)癌癥療法與減少機(jī)體葡萄糖循環(huán)的飲食進(jìn)行結(jié)合的可能性，比如生酮飲食等。
研究者Caroline Bartman表示，我認(rèn)為人們假設(shè)癌癥需要很多能量的話，因?yàn)槠浔仨氈Ц都?xì)胞分裂和增殖的“費(fèi)用”，但并沒(méi)有人真正測(cè)定過(guò)與機(jī)體健康器官相比癌癥會(huì)制造和使用多少能量。為此，研究人員開(kāi)發(fā)了一種測(cè)定方法，并發(fā)現(xiàn)了腫瘤和其它組織之間的巨大差異，如今研究人員擁有了一種范式，即癌癥是非常節(jié)約的，其會(huì)停止將能量用于機(jī)體所有的健康任務(wù)，而是將其用于增殖，這或許就告訴我們，諸如餓死癌癥等類型的途徑以及單獨(dú)的治療策略或許并不是較好的。
腫瘤自身的代謝過(guò)程或許要比預(yù)想中更慢。
腫瘤會(huì)面臨更為殘酷的代謝環(huán)境，因?yàn)槠錄](méi)有在機(jī)體其它部位形成適當(dāng)?shù)难?，這或許就會(huì)迫使其以少勝多；腫瘤在很多方面都是具有較高代謝特征的，研究人員都能觀察到其較高的代謝過(guò)程，而這也會(huì)支持其生長(zhǎng)和分化的能力。細(xì)胞的生長(zhǎng)是昂貴的，但并不像有思想或移動(dòng)肌肉，亦或者是擁有正常器官的哺乳動(dòng)物生活的其它方面那樣昂貴。為了量化這項(xiàng)研究，研究人員利用一種稱之為同位素追蹤（isotope tracing）的調(diào)查方法進(jìn)行研究，該方法涉及利用重同位素來(lái)標(biāo)記營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并監(jiān)測(cè)其在哺乳動(dòng)物體內(nèi)代謝的速度。哺乳動(dòng)物機(jī)體的組織和器官主要通過(guò)三羧酸循環(huán)（TCA）來(lái)為其所干的工作來(lái)賦予能量，TCA能氧化脂肪和碳水化合物從而制造主要的能量—ATP，95%的ATP（哺乳動(dòng)物機(jī)體的可用能量）都是通過(guò)該循環(huán)所獲得的，通過(guò)研究從血液中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入到TCA循環(huán)的速度，研究人員就能定量癌癥組織和健康組織之間產(chǎn)生和使用能量的多少或水平。
比如，在肺癌、胰腺癌和結(jié)腸癌中，他們就發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性實(shí)體瘤中（即尚未開(kāi)始擴(kuò)散的腫瘤）的TCA通量和ATP的生產(chǎn)周期會(huì)較為緩慢。相比原發(fā)性腫瘤而言，轉(zhuǎn)移性癌癥會(huì)制造并利用更多能量，并且會(huì)與機(jī)體健康組織相當(dāng)?shù)乃缴献龅竭@一點(diǎn)。這或許就讓研究人員得出結(jié)論表明，癌細(xì)胞會(huì)擺脫能量昂貴的組織特異性功能來(lái)為腫瘤的生長(zhǎng)儲(chǔ)備能量。這是研究人員在體內(nèi)對(duì)腫瘤的能量產(chǎn)生進(jìn)行量化研究，并作為比較研究的一部分內(nèi)容。
研究者Bartman說(shuō)道，如今我們使用的一些方法此前已經(jīng)被其他研究人員使用過(guò)，比如TCA循環(huán)的途徑大約在80年前被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，但技術(shù)的進(jìn)步和更好的光譜測(cè)定技術(shù)或許會(huì)提供令人吃驚的研究新發(fā)現(xiàn)。研究者認(rèn)為現(xiàn)在正是這一研究領(lǐng)域激動(dòng)人心的時(shí)刻，因?yàn)殡S著過(guò)去50年的研究進(jìn)步，現(xiàn)在或許是一個(gè)非常富有成效的hike，研究人員可以重頭審視所有舊觀點(diǎn)并利用其來(lái)更好地理解諸如癌癥等疾病的發(fā)生機(jī)理。
綜上，本文研究結(jié)果表明，隨著實(shí)體瘤的進(jìn)展，癌細(xì)胞會(huì)擺脫能量昂貴的組織特異性功能，而且在產(chǎn)生ATP能量有限的情況下仍能促進(jìn)癌細(xì)胞的失控生長(zhǎng)。
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