《自然》：高效低耗，肿瘤细胞属实是节能大师

近日，一篇发表在《自然》上的研究显示，美国普林斯顿大学的Joshua D.Rabinowitz和他的同事们，通过在小鼠模型中精准测量两种细胞能量代谢途径的速率后发现，原发性实体肿瘤产生ATP的速度远比相应健康组织要慢，消耗能量更少。ATP是细胞中主要的能量货币，可通过糖酵解或三羧酸（TCA）循环产生。

该研究通过使用同位素示踪、质谱等技术测得活体小鼠体内不同健康组织或肿瘤中的TCA循环和糖酵解速率，计算出每种代谢途径以及总体ATP生产速率并进行对比。结果发现，在小鼠体内，与相应健康组织相比，原发性实体肿瘤产生ATP的速率更低。进一步研究显示，其原因是原位实体瘤几乎舍弃了能量高回报的TCA途径，产能方式转而以有氧糖酵解为主。

研究者们在结直肠癌、非小细胞肺癌、胰腺导管腺癌、三阴性乳腺癌等原发性实体瘤小鼠模型中观察到，与相应健康组织相比，原发性实体瘤中的TCA循环均受到抑制。另一方面，与Warburg effect相符，和健康组织相比，肿瘤中的有氧糖酵解增加。但总体上有氧糖酵解的增加，远远无法弥补TCA循环减少所导致的ATP产量下调，这种情况下，肿瘤中的ATP水平并不低于健康组织。也就是说，肿瘤细胞以更少的能量消耗，便可做到快速增殖。与健康组织相比，细胞内ATP消耗较高的途径，比如胰腺中的酶分泌和脂肪消化、肝脏中的糖异生和糖原代谢、肾脏中的滤过和重吸收等，其中涉及的相关基因在肿瘤中表达均显著下调。研究者们利用两种乳腺癌小鼠模型观察到，与原发性乳腺肿瘤不同，在小鼠体内发生肺转移的乳腺癌肿瘤TCA速率就很高，接近于健康肺组织的水平。

这项研究揭示原位实体瘤的代谢速度实际上要慢于健康组织。这一研究成果为抗肿瘤治疗提供了新的见解。比如，想“饿饿”肿瘤的话可要多加考虑了，毕竟相比于健康组织，肿瘤能够以更少的能量就可以完成生存增殖目的。同时，可以改变肿瘤的ATP“消费观”，用化疗药物等增加肿瘤的能量需求，从而使肿瘤对其他代谢干预方法更加敏感。