【Nature】癌细胞比想象中更扛“饿”，研究表明肿瘤缓慢代谢为生长和转移保存能量

在一项最新研究中，普林斯顿大学的研究人员首次证明了事实恰恰相反，原发性实体肿瘤产生ATP的速度远比正常组织要慢，这种惰性可能有助于肿瘤为生长和转移保存能量。该研究发表于《Nature》期刊。

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

研究背景

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大多数肿瘤细胞依赖有氧糖酵解为自身代谢供能，而正常分化的细胞主要依靠线粒体的氧化磷酸化（TCA循环）或无氧糖酵解为细胞供能。然而，癌性肿瘤细胞在哺乳动物体内生长究竟需要消耗多少能量始终困扰着科学家们。他们假设肿瘤能消耗大量能量，可以迅速代谢营养物质，进而使心脏、肝脏、胰腺等健康组织在代谢营养物质时处于不利地位。

研究过程

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研究人员利用同位素示踪剂输注、质谱 (MS) 以及对所得代谢物标记数据进行定量建模的方法，开发并验证了一种测量小鼠组织和肿瘤中的 TCA 循环通量的策略。还使用2-脱氧葡萄糖输液量化了葡萄糖的使用通量。以上方法表明，健康小鼠的组织使用 TCA 循环和氧化磷酸化产生至少 90% 的 ATP。而原发性实体瘤则对TCA表现出明显的抑制作用 ，但仍通过氧化的方法产生大部分 ATP。

因此，整体而言， 实体瘤中的总ATP生成速率明显低于健康组织 。此外，研究团队还发现， 转移性肿瘤比原发性肿瘤产生和消耗更多的能量 ，但即便如此，其水平也只是与健康组织相当。

这些新的发现带来了新的疑问：如果肿瘤细胞制造和使用能量相对较慢，那它们是如何维持快速增殖的？

肿瘤往往不能发挥其来源组织的正常功能。例如，健康胰腺的主要功能之一是产生消化酶，但胰腺肿瘤细胞则不产生这些酶，而生成和分泌这些酶往往需要消耗大量的能量。因此，通过避免这些正常的组织功能，肿瘤细胞节省了大量ATP，然后这些ATP可以用于细胞增殖。

研究意义

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总而言之，研究首次在活体动物中量化肿瘤能量的产生，并证明原发性肿瘤比大多数正常组织的能量代谢速率更慢。这一新发现打破了以往的认知，表明了癌细胞其实深谙节俭之道，它并不是我们普遍认知里那个恣意妄为、铺张浪费的“败家子”，而是节省能量、一心增殖。

不仅如此，这一新的发现为抗肿瘤治疗研究提供了新的见解，例如“癌症饥饿疗法”，从这篇论文提出的观点来看， 癌细胞比我们想象中更扛饿，想要“饿死”肿瘤细胞的结果可能是先把自己饿死 。此外，这项研究也指出 转移性肿瘤比原发性肿瘤消耗更多的能量 ，也许靶向转移性肿瘤的营养需求可能是对抗这一致命癌症阶段的一种有前途的策略。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

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

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。