新發現：癌細胞愛吃糖？不，它們更愛吃蛋白質_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2021-05-28 11:09
撰文 | 劉天同（清華大學醫學院）
編輯 | 陳天真
漫威系列電影大家應該都至少看過幾部，裏面超級英雄的命名基本都很能反映人物自身能力特點：一身鐵殼子叫鋼鐵俠，渾身冒綠光叫綠燈俠，目光咄咄逼人就叫鐳射眼。但有一個人的名字似乎並不直白——死侍，這位老哥並非刀槍不入，也沒啥高科技，其實是靠着一身生物醫學的本事——“可控式腫瘤細胞分裂”，在超級英雄隊伍中佔了一席之地。
死侍堪稱打不死的小強，三五個持槍硬漢突突不死，身體被鋼力士撕成兩半也能重新長出一個下半身，因為沒了對象多次抑鬱到自尋短路，最後都以滿血復活告終。説句不好聽的，按照超能力來命名，死侍其實應該叫“腫瘤俠”。關於他的超能力是咋回事，這一切還要從女媧無限造人（誤）可以無限分裂的腫瘤細胞講起。
具有“特異功能”的腫瘤細胞
二十世紀早期，諾貝爾獎獲得者Alexis Carrel一直是細胞研究領域的權威，他聲稱自己做了一個長達34年的實驗，證明從雞身上提取出來的細胞，在體外可以連續培養的時間，比雞本身活的還長。換而言之，細胞分裂是永恆的、不受限的。
這個細胞無限分裂的理論一度風靡全球，使得當時主流生物學界認為，在適宜條件下，細胞是“永生”的。可是，如果構成生物體的細胞可以永生，每個人不都成了活神仙？生物本身怎麼還會有壽命限制？
其實，我們體內的大多數細胞，無論是來自皮膚、血液或肝臟，確實會不斷分裂，更新換代。不過，負責更新換代的“幹細胞”通常只能分裂幾十次，之後就會逐漸衰老、凋亡，當人體內大部分具有分裂能力的細胞都發生這種變化時，就表現為器官功能的下降，以及整個人體的衰老。
那麼，真的有能夠無限分裂的細胞嗎？還真有，腫瘤細胞就是這樣的終極存在。
在衰老過程中，如果基因突變的積累導致細胞遺傳物質的改變，一些“老不死”的細胞——腫瘤細胞，就會產生，它們不再遵循正常細胞分裂分化的規律，自己想怎麼整就怎麼整，要是在早期沒被發現，就會形成癌症，危及生命。
事實上，“不老不死”只是腫瘤細胞最容易觀察到的特點之一。不同來源的腫瘤細胞，還擁有很多其他共性，比如“不聽指揮”——不受人體正常生長信號的調控；“喬裝打扮”——逃脱人體內免疫細胞的追殺；“東逃西竄”——在人體侵襲和轉移的能力；“食慾旺盛”——大量消耗葡萄糖，等等。
不知道大家有沒有聽説過曾經風靡一時的“餓死癌細胞”的説法？非蠢即壞的營銷號和低智媒體聲稱，可以通過控制飲食餓死腫瘤細胞而不損傷正常細胞，從而治癒癌症。這實際上正是基於腫瘤細胞“食慾旺盛”的特點造出來的謠。
相比於正常細胞，腫瘤細胞由於能量代謝通路改變，對葡萄糖的需求量會大大提升。但僅憑這一特點，完全無法單純通過控制飲食對腫瘤細胞造成任何影響，在它們被餓死之前，更加脆弱的正常細胞，怕不是已經被餓死十遍了。
儘管如此，腫瘤細胞“吃得多”的特性確有用武之處。臨牀上常用的PET-CT檢查，正是利用了腫瘤細胞的這種特點，把帶有放射性同位素標記的葡萄糖注射到人體內，顯示出代謝速率明顯提升的腫瘤所在位置。
腫瘤細胞，其實更愛蛋白質
多年以來，人們很自然地認為，宏觀上整個腫瘤的糖消耗提升，是因為內部每一個腫瘤細胞消耗了更多的糖。雖然腫瘤內除了腫瘤細胞還有很多種免疫細胞，比如髓細胞和淋巴細胞，但它們的“胃口”似乎不如腫瘤細胞大。
一些研究表明，也許正是腫瘤細胞大量消耗了周圍環境中的葡萄糖，導致腫瘤內部的免疫細胞營養供給不足，代謝受到影響，沒辦法發揮正常的免疫清除功能，殺死腫瘤細胞。俗話説，“兵馬未動，糧草先行”，糧食不夠，肯定打不贏。
然而，4月7日，在《自然》雜誌發表的一項最新研究中，科學家使用包括結直腸癌、腎癌、乳腺癌在內的六種不同腫瘤模型，反覆進行體內與體外實驗，結果發現了一個顛覆傳統認知的有趣現象：在這些腫瘤中，消耗糖最多的並不是腫瘤細胞，而是免疫細胞。
他們把小鼠身上長出來的腫瘤分成一個個細胞，再把所有細胞分門別類，分別測定每種細胞的平均耗糖量，發現腫瘤內部的免疫細胞其實比腫瘤細胞還“貪婪”，吃糖吃的最多，而腫瘤細胞更喜歡一種叫“谷氨醯胺”的物質（一種氨基酸，蛋白質的基本組成單位之一），吃了之後，還能反過來抑制糖的代謝通路。
這一發現，讓人不禁直呼“好傢伙”，原來腫瘤細胞也不傻，知道糖吃多了不行，要多攝入蛋白質！（一個不嚴謹的玩笑）
不過，這樣的營養分配機制到底對腫瘤的生長有啥用？是不是所有腫瘤都有這樣的共性？這對腫瘤的治療有啥指示意義？目前我們還不是很清楚。在類似的問題得到科學證據回答之前，只希望不會有一篇名為《震驚！科學家發現腫瘤細胞新特性，乏氨基酸飲食或可治癒腫瘤》的文章出現在大眾視野裏。
治癒腫瘤，可能嗎？
如果列舉本世紀人類最大的願望清單，“治癒腫瘤”一定是其中之一。想治癒腫瘤，勢必要足夠了解腫瘤。
之前説了，人類的生長和衰老過程中，細胞多次分裂導致的基因突變累積，是腫瘤產生的根本原因，這也是為什麼人一到五六十歲，各種腫瘤的發生率會直線上升。當人類瞭解了天花的致病機理，就發明出方法消除了天花，那現在人類也瞭解了腫瘤的產生原因，有沒有希望完全消除腫瘤呢？
在《癌症：進化的遺產》一書中，作者寫到，基因突變是生物進化的原動力，同時也是腫瘤細胞產生的根本原因。只要有細胞分裂，就會發生基因突變，就會有腫瘤細胞生成。換句話説，腫瘤細胞是進化過程中不可避免的副產物，從這個角度來講，根除腫瘤細胞似乎是不可能的。
然而，不能根除腫瘤細胞，並不意味着不能治癒腫瘤，只要人類能找到方法，在腫瘤細胞大肆增殖繁衍、形成肉眼可見的腫瘤之前發現它們，並予以恰當的治療，腫瘤也許就能像感冒一樣，吃點藥就能控制了。
腦洞更大一點，如果人類真的在足夠了解了腫瘤細胞之後，能設法操縱其分裂，那電影中死侍跟金剛狼“瞬間癒合”的超能力，也許將不再是無稽之談。
參考鏈接
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1#Sec2
[2] The Biology of Cancer, 2nd edition
本文經授權轉載自微信公眾號“中國科學技術出版社”，原題目為《癌細胞愛吃糖？不，它們更愛吃蛋白質》。