癌組織如何得到這些葡萄糖？科羅拉多大學癌癥中心發(fā)表在Cancer Cell雜志上的結(jié)果顯示，白血病（血癌）削弱了正常細胞消耗葡萄糖的能力，從而留下更多的葡萄糖來供應自己生長。

“白血病細胞產(chǎn)生一種類似糖尿病的條件，減少葡萄糖進入正常細胞，因此，白血病細胞有更多的葡萄糖可用。也就是說它們從正常細胞中竊取葡萄糖以促進腫瘤生長?！笨屏_拉多大學癌癥中心研究員Craig Jordan博士和科羅拉多大學醫(yī)學院，血液學分部主任，Nancy Carroll Allen血液學教授說。

與糖尿病一樣，癌癥的策略依賴于胰島素。健康細胞需要胰島素來使用葡萄糖。在糖尿病中，要么胰腺分泌的胰島素不足，要么胰腺組織不能對胰島素作出反應，因此細胞在血液中葡萄糖積累的同時被餓死。目前的研究表明，白血病以兩種方式產(chǎn)生類似的葡萄糖累積。

第一種，腫瘤細胞誘騙脂肪細胞過度產(chǎn)生一種稱為IGFBP1的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)使健康細胞對胰島素敏感性降低，這意味著當IGFBP1高時，使用葡萄糖比IGFBP1低時需要更多的胰島素。除非胰島素的供應增加，高IGFBP1意味著健康細胞的葡萄糖消耗下降。（這種蛋白也可能是連接癌癥和肥胖的鏈條中的一環(huán)：脂肪細胞越多，IGFBP1就越多，癌癥可獲得的葡萄糖也就越多。）

當然，癌癥還有第二種策略，即確保胰島素產(chǎn)量不會增加以滿足IGFBP1增加的需要。事實上，癌癥使胰島素產(chǎn)量下降。在很大程度上，他們是在腸道里這樣做的。

“在進行這種系統(tǒng)分析的過程中，我們意識到一些有助于調(diào)節(jié)葡萄糖的因素是由腸道或腸道內(nèi)的細菌產(chǎn)生的。我們到那里看看，發(fā)現(xiàn)白血病動物體內(nèi)的微生物組成與對照小鼠不同?！盝ordan說。

白血病小鼠腸道的一個主要區(qū)別是缺少一種被稱為類菌體的細菌。這些類菌體產(chǎn)生短鏈脂肪酸，進而為腸道內(nèi)層細胞的健康提供營養(yǎng)。沒有類菌體，腸道就不健康。目前的研究表明，沒有類菌體，腸道健康將在很多方面受損害，特別是幫助癌癥方面導致的損害。

有一種解釋是腸促胰島素損失。當血糖升高時，例如在你吃東西之后，你的腸道會釋放出腸促胰島素，腸促胰島素會壓低血糖，降低血糖回到正常范圍。通過腸道工作，白血病使這些腸促胰島素失去活性，使血糖保持在高于應有的水平。白血病也會抑制5-羥色胺的活性。5-羥色胺是一種眾所周知的“感覺良好”的化學物質(zhì)，有助于調(diào)節(jié)情緒，在許多抗抑郁藥中有發(fā)現(xiàn)。但是5-羥色胺對于胰腺中胰島素的分泌也是必不可少的，通過攻擊5-羥色胺，白血病降低了胰島素的分泌（因此，降低葡萄糖消耗）。

胰島素分泌減少和胰島素敏感性降低的結(jié)果是，癌癥從兩個方面削弱了健康細胞對胰島素的使用：健康細胞需要更多的胰島素，正如可用的胰島素減少一樣。很少胰島素被健康細胞使用，為癌癥留下了更多的葡萄糖。

“這是一個典型的寄生蟲技巧：利用主人做的事情，為了自己的目的而顛覆它?！盝ordan說。

有趣的是，正如寄生蟲可能吃掉宿主的食物導致營養(yǎng)不良一樣，癌癥的能量竊取可能在癌癥患者常見的疲勞和體重減輕中起到作用。
“相當普遍的觀點是癌癥患者有一種叫做惡病質(zhì)的癥狀，基本上都會消瘦，體重減輕。如果是癌癥引起全身性的改變，導致正常能量儲存的消耗從而導致消瘦，這可能是這個故事的一部分?！盝ordan說。

然而，Jordan和他的同事們，包括第一作者Haobin Ye博士，不僅展示了白血病是如何使健康細胞消耗葡萄糖失調(diào)，還展示了如何重新調(diào)控這種消耗。

“當我們使用藥物來重新校準葡萄糖系統(tǒng)時，我們發(fā)現(xiàn)我們可以恢復葡萄糖調(diào)節(jié)并減緩白血病細胞的生長?！盰e說。

這些藥物發(fā)揮功效的機理出人意料地簡單。一種是5-羥色胺（serotonin），另一種是三丁基甘油（tributyrin），一種在黃油和其他食物中發(fā)現(xiàn)的脂肪酸。補充5-羥色胺代替了被白血病所抑制的5-羥色胺，而三丁基甘油幫助取代了由于類菌體丟失而缺失的短鏈脂肪酸。

該研究組稱之為聯(lián)合Ser-Tri療法。他們表明這不僅僅是一個理論。Ser-Tri治療導致胰島素水平的恢復和IGFPB1的減少。使用Ser-Tri治療的白血病小鼠比沒有使用的小鼠活的時間更長。在將白血病引入小鼠體內(nèi)22天后，所有未治療的小鼠都已死亡，而用Ser-Tri治療的小鼠中有一半以上仍然存活。

連續(xù)的工作表明，癌癥可能依賴于在有限的能量下與健康細胞競爭的能力。健康組織有策略來調(diào)節(jié)胰島素、葡萄糖以及其他控制能量消耗的因素；癌細胞有策略來顛覆這種調(diào)節(jié)，目的是獲得更多的能量供它們自己使用。

“我們現(xiàn)在有證據(jù)表明，我們在小鼠模型中觀察到的對于白血病患者也是如此?！?Ye說。

了解癌癥用來平衡身體能量系統(tǒng)的這些機制有助于醫(yī)生和研究人員學會掌握有利于健康細胞的能量體系。
“這使我們可以系統(tǒng)地去治療白血病細胞并支持正常組織的觀念更強烈?！盝ordan說?！斑@可能是限制腫瘤生長的部分方法。”

原文檢索：Subversion of Systemic Glucose Metabolism as a Mechanism to Support the Growth of Leukemia Cells

來源：生物通