一個(gè)人(rén)的(de)衣食住行離不開錢，而對(duì)于細胞來(lái)說，亦是如此，隻不過這(zhè)裏的(de)“錢”是生物(wù)體内獨有的(de)“能量貨币”——腺苷三磷酸（ATP）。

在普遍認知中，癌細胞的(de)快(kuài)速增殖需要消耗大(dà)量能量，搶占大(dà)量的(de)資源，這(zhè)會導緻正常細胞陷入“無錢可(kě)用(yòng)”的(de)窘境。換句話(huà)說，把正常細胞比作省吃(chī)儉用(yòng)的(de)普通(tōng)人(rén)，那麽癌細胞無疑就是一個(gè)揮霍無度的(de)“敗家子”。
出乎意料的(de)是，在一項最新研究中，普林(lín)斯頓大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuán)首次證明(míng)了(le)事實恰恰相反——原發性實體腫瘤産生ATP的(de)速度遠(yuǎn)比正常組織要慢(màn)，這(zhè)種惰性可(kě)能有助于腫瘤爲生長(cháng)和(hé)轉移保存能量。
該研究于2023年2月(yuè)1日以：Slow TCA flux and ATP production in primary solid tumours but not metastases 爲題，發表于 Nature 期刊。

在細胞中，ATP可(kě)以通(tōng)過糖酵解和(hé)線粒體有氧呼吸産生。糖酵解是一種葡萄糖分(fēn)解代謝途徑，每消耗1分(fēn)子葡萄糖可(kě)以産生2分(fēn)子ATP，相比之下(xià)，線粒體有氧呼吸無疑更高(gāo)效，其每消耗1分(fēn)子葡萄糖可(kě)以産生14.5分(fēn)子ATP。
在上世紀20年代，德國生理(lǐ)學家 Otto Warburg 發現，腫瘤比其他(tā)組織表現出更多(duō)的(de)糖酵解作用(yòng)，即使是在氧氣存在的(de)情況下(xià)也(yě)是如此，這(zhè)個(gè)現象也(yě)被稱爲Warburg效應。
那麽，爲什(shén)麽腫瘤細胞要抛開高(gāo)效産能的(de)線粒體有氧呼吸，而選擇更低效的(de)糖酵解代謝呢(ne)？難道真的(de)“有錢就是任性”？
在這(zhè)項最新研究中，研究團隊開發并驗證了(le)一種測量小鼠正常組織和(hé)腫瘤組織中線粒體三羧酸循環（TCA循環）通(tōng)量的(de)策略，即注射同位素示蹤劑，再通(tōng)過質譜和(hé)由此産生的(de)代謝物(wù)标記數據進行定量建模，以此跟蹤正常組織和(hé)腫瘤組織的(de)代謝速率。
同位素示蹤法測定小鼠正常組織和(hé)腫瘤組織的(de)代謝速率
通(tōng)過測量糖酵解或TCA循環途徑的(de)速率，研究團隊計算(suàn)出每種組織或腫瘤類型的(de)ATP生成速率，由此測量活體動物(wù)不同組織中能量産生的(de)速度。他(tā)們驚訝發現，盡管腫瘤的(de)糖酵解速率相對(duì)較高(gāo)，但原發性實體瘤的(de)TCA循環明(míng)顯受到抑制，其ATP仍主要以線粒體有氧呼吸方式産生。
因此，整體而言，實體瘤中的(de)總ATP生成速率明(míng)顯低于健康組織。此外，研究團隊還(hái)發現，轉移性腫瘤比原發性腫瘤産生和(hé)消耗更多(duō)的(de)能量，但即便如此，其水(shuǐ)平也(yě)隻是與健康組織相當。
與健康組織相比，腫瘤的(de)代謝速率更低
這(zhè)些新的(de)發現帶來(lái)了(le)新的(de)疑問：如果腫瘤細胞制造和(hé)使用(yòng)能量相對(duì)較慢(màn)，那它們是如何維持快(kuài)速增殖的(de)？
腫瘤往往不能發揮其來(lái)源組織的(de)正常功能。例如，健康胰腺的(de)主要功能之一是産生消化(huà)酶，但胰腺腫瘤細胞則不産生這(zhè)些酶，而生成和(hé)分(fēn)泌這(zhè)些酶往往需要消耗大(dà)量的(de)能量。因此，通(tōng)過避免這(zhè)些正常的(de)組織功能，腫瘤細胞節省了(le)大(dà)量ATP，然後這(zhè)些ATP可(kě)以用(yòng)于細胞增殖。
腫瘤産生ATP的(de)速度比健康組織要慢(màn)
該論文的(de)通(tōng)訊作者 Joshua Rabinowitz 教授表示：從事實出發，這(zhè)是十分(fēn)合理(lǐ)的(de)，因爲癌細胞大(dà)多(duō)面臨著(zhe)惡劣的(de)代謝環境，例如缺少脈管系統運輸營養物(wù)質，因此他(tā)們被迫用(yòng)更少的(de)“錢”做(zuò)更多(duō)的(de)事。
轉移性腫瘤比原發性腫瘤具有更高(gāo)的(de)代謝速率
總而言之，這(zhè)篇 Nature 論文首次在活體動物(wù)中量化(huà)腫瘤能量的(de)産生，并證明(míng)原發性腫瘤比大(dà)多(duō)數正常組織的(de)能量代謝速率更慢(màn)。這(zhè)一新發現打破了(le)以往的(de)認知，表明(míng)了(le)癌細胞其實深谙節儉之道，它并不是我們普遍認知裏那個(gè)恣意妄爲、鋪張浪費的(de)“敗家子”，而是精打細算(suàn)（節省能量）、目标明(míng)确（一心增殖）。
腫瘤下(xià)調能量消耗大(dà)的(de)組織功能
不僅如此，這(zhè)一新的(de)發現爲抗腫瘤治療研究提供了(le)新的(de)見解，例如“癌症饑餓療法”，從這(zhè)篇論文提出的(de)觀點來(lái)看，癌細胞比我們想象中更扛餓，想要“餓死”腫瘤細胞的(de)結果可(kě)能是先把自己餓死。此外，這(zhè)項研究也(yě)指出轉移性腫瘤比原發性腫瘤消耗更多(duō)的(de)能量，也(yě)許靶向轉移性腫瘤的(de)營養需求可(kě)能是對(duì)抗這(zhè)一緻命癌症階段的(de)一種有前途的(de)策略。

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