癌症研究人员发现，肿瘤的新陈代谢比预想的要慢

科学家们从未确切地知道一个癌变肿瘤在哺乳动物体内生长需要消耗多少能量。

他们假设，它消耗大量的能量，搅动营养物质，使健康组织-心脏，肝脏，胰腺-处于不利地位，因为代谢系统分散了营养财富。

但在一项新的研究中，来自普林斯顿化学和路德维希普林斯顿分校的研究人员首次证明，事实恰恰相反:a肿瘤细胞将营养物质转化为可用细胞能量的过程明显缓慢，可量化。

根据发表在该杂志上的一项新研究，这种冷漠可能有助于肿瘤为生长和转移等更邪恶的任务保存能量自然来自路德维希普林斯顿分校主任、化学教授、刘易斯-西格勒综合基因组学研究所及其团队的Joshua Rabinowitz。

五种不同类型的癌症研究小组发现，肿瘤能够在低能量消耗的情况下成功增殖，部分原因是它们忽视了正常的组织功能，而健康的器官为了整个身体的利益而执行正常的组织功能。

这一发现对抗癌策略有着巨大的意义，因为它将我们的注意力引向了缓慢的能量代谢。

一些建议的治疗癌症患者围绕着“饿死肿瘤”的策略，假设没有营养，肿瘤就不能生长。从能源基质的一般角度来看，这种策略现在充其量是值得怀疑的。

但研究人员确实发现，肿瘤比正常组织更多地使用一种特殊的营养物质——葡萄糖，因此，将标准癌症疗法与减少循环葡萄糖的饮食(如生酮饮食)结合起来的可能性是一致的。

“我认为人们认为癌症确实需要很多能量，因为它必须付出分裂和增殖的代价。但没有人真正测量过癌症产生和消耗的能量与健康器官相比有多少，”Rabinowitz团队的副研究学者、该论文的主要作者Caroline Bartman说。

“我们开发了一种在癌症中测量它的方法，并发现肿瘤和其他组织之间存在巨大差异。所以现在，我们有了这样一个范例，癌症是节俭的——它不再把能量用于所有这些健康的任务，而是把它用于增殖。这告诉你的是，这些类型的途径，比如饥饿癌症，单独不是好的治疗策略。”

Rabinowitz说，他和他的团队对他们的研究结果感到非常惊讶。

“当你回顾往事时，这是一件你可以合理化的事情，”他说。“肿瘤面临着恶劣的代谢环境，因为它们没有在身体其他部位发育的适当血管。因此，他们被迫用更少的钱将就。

“但可以肯定的是，由于肿瘤在很多方面都是高代谢的，我们预计我们会看到高能代谢，这将支持它们的生长和分化能力。”

他补充说:“我想，重要的信息是，生长是昂贵的，但不像拥有思想、运动肌肉或哺乳动物正常器官执行的其他方面那么昂贵。”

同位素示踪可量化能源使用

为了量化他们的研究，研究小组使用了一种名为同位素追踪的调查方法，这种方法包括用重同位素标记营养物质，并监测它们在哺乳动物体内代谢的速度。

哺乳动物的组织和器官主要通过三羧酸(TCA)循环获得能量，它氧化脂肪和碳水化合物，生成主要的能量货币ATP。大约95%的ATP(哺乳动物体内可用能量)来自这个循环。通过研究血液吸收营养物质进入TCA循环的速度，研究人员能够量化癌组织产生和使用的能量健康组织．

例如，在肺癌、胰腺癌和结肠癌中，他们发现在“原发”实体瘤(即尚未开始扩散的肿瘤)中TCA通量和ATP生成周期较慢。

他们还发现，转移性癌症比原发肿瘤产生和消耗更多的能量，其水平与健康组织相当。

这一发现使研究人员得出结论，癌细胞放弃能量昂贵的组织特异性功能，为肿瘤生长储备能量。

这是第一次肿瘤能源作为比较研究的一部分，已在体内定量生产。

巴特曼说，研究人员现在使用的一些方法以前曾被使用过。例如，TCA循环的途径在大约80年前就被发现了。但技术的进步更好的光谱分析技术提供了惊人的新发现。

“我认为这是这个领域令人兴奋的时刻，”巴特曼说，“因为，随着过去50年的进步，现在是回顾和重温所有这些旧概念并利用它们更好地理解疾病和癌症的硕果丰硕的时刻。”