憑藉其瘋狂的增殖能力，癌細胞大肆搶佔著健康細胞的生存空間。因此，普遍觀點認為癌細胞代謝能力肯定也強於健康細胞。

近日，一篇發表在《自然》期刊上的文章顛覆了我們這一認知。

美國普林斯頓大學的Joshua D. Rabinowitz和他的同事們，透過在小鼠模型中精準測量兩種細胞能量代謝途徑的速率後發現，原發性實體腫瘤產生ATP的速度遠比相應健康組織要慢，消耗能量更少[1]。

論文首頁截圖

ATP是細胞中主要的能量貨幣，可透過糖酵解或三羧酸（TCA）迴圈產生。其中，TCA迴圈是人體組織中能量的主要生產環節。在糖酵解過程中，每消耗1摩爾葡萄糖會產生2摩爾ATP；而TCA迴圈過程中，每消耗1摩爾葡萄糖可產生14.5摩爾ATP。

可是，腫瘤卻不走尋常路。可能與訊號調控失調、增殖代謝需求有關，與健康組織相比，即使是在氧氣充足的情況下，腫瘤也表現出產能較少的糖酵解過程增加，這個現象稱為Warburg effect。這種代謝方式的差異引起了科學家們的關注，或許是破解腫瘤增殖優勢之謎的關鍵。

在這項研究中，透過使用同位素示蹤、質譜等技術，Joshua D. Rabinowitz等人測得活體小鼠體內不同健康組織或腫瘤中的TCA迴圈和糖酵解速率，計算出每種代謝途徑以及總體ATP生產速率並進行對比。

結果發現，在小鼠體內，與相應健康組織相比，原發性實體腫瘤產生ATP的速率更低。進一步研究結果顯示，這其中的原因，是原位實體瘤幾乎捨棄了能量高回報的TCA途徑，產能方式轉而以有氧糖酵解為主。

研究者們在結直腸癌、非小細胞肺癌、胰腺導管腺癌、三陰性乳腺癌等原發性實體瘤小鼠模型中觀察到，與相應健康組織相比，原發性實體瘤中的TCA迴圈均受到抑制。另一方面，與Warburg effect相符，和健康組織相比，腫瘤中的有氧糖酵解增加。

但是從總體來計算的話，有氧糖酵解的增加，遠遠無法彌補TCA迴圈減少所導致的ATP產量下調，而且在這種情況下，腫瘤中的ATP水平並不低於健康組織。

也就是說，腫瘤細胞以更少的能量消耗，便可做到瘋狂增殖。

 

腫瘤中ATP來源以糖酵解為主

當然，賺的ATP少了，就得適當做些減法，降低生活標準。

為了保證足夠的能量用來增殖、增殖、增殖，腫瘤細胞做到了能省則省，減少“昂貴的開銷”。與健康組織相比，細胞內ATP消耗較高的途徑，比如胰腺中的酶分泌和脂肪消化、肝臟中的糖異生和糖原代謝、腎臟中的濾過和重吸收等，其中涉及的相關基因在腫瘤中表達均顯著下調。

 

減少高昂開支

不過，研究者們利用兩種乳腺癌小鼠模型觀察到，與原發性乳腺腫瘤不同，在小鼠體內發生肺轉移的乳腺癌腫瘤TCA速率就很高，接近於健康肺組織的水平。

 

不同於原發性腫瘤，轉移性腫瘤隨大流

總而言之，不同於當前普遍的觀念，這項研究揭示原位實體瘤的代謝速度實際上要慢於健康組織。

這一研究成果為抗腫瘤治療提供了新的見解。比如，想“餓餓”腫瘤的話可要多加考慮了，畢竟相比於健康組織，腫瘤能夠以更少的能量就可以完成生存增殖目的。同時，可以改變腫瘤的ATP“消費觀”，用化療藥物等增加腫瘤的能量需求，從而使腫瘤對其他代謝干預方法更加敏感[1,2]。

來自： 奇點網