癌细胞爱吃糖？不，它们更爱吃蛋白质

　　癌细胞会不受控制地无限分裂。｜来源：cancerquest
　　作者｜刘天同 清华大学医学院
　　编辑｜陈天真
　　漫威系列电影大家应该都至少看过几部，里面超级英雄的命名基本都很能反映人物自身能力特点：一身铁壳子叫钢铁侠，浑身冒绿光叫绿灯侠，目光咄咄逼人就叫镭射眼。但有一个人的名字似乎并不直白­——死侍，这位老哥并非刀枪不入，也没啥高科技，其实是靠着一身生物医学的本事——＂可控式肿瘤细胞分裂＂，在超级英雄队伍中占了一席之地。
　　死侍堪称打不死的小强，三五个持枪硬汉突突不死，身体被钢力士撕成两半也能重新长出一个下半身，因为没了对象多次抑郁到自寻短路，最后都以满血复活告终。说句不好听的，按照超能力来命名，死侍其实应该叫＂肿瘤侠＂。关于他的超能力是咋回事，这一切还要从女娲无限造人（误）可以无限分裂的肿瘤细胞讲起。
　　死侍的超能力｜来源：《死侍2》
　　具有＂特异功能＂的肿瘤细胞
　　二十世纪早期，诺贝尔奖获得者Alexis Carrel一直是细胞研究领域的权威，他声称自己做了一个长达34年的实验，证明从鸡身上提取出来的细胞，在体外可以连续培养的时间，比鸡本身活的还长。换而言之，细胞分裂是永恒的、不受限的。
　　这个细胞无限分裂的理论一度风靡全球，使得当时主流生物学界认为，在适宜条件下，细胞是＂永生＂的。可是，如果构成生物体的细胞可以永生，每个人不都成了活神仙？生物本身怎么还会有寿命限制？
　　其实，我们体内的大多数细胞，无论是来自皮肤、血液或肝脏，确实会不断分裂，更新换代。不过，负责更新换代的＂干细胞＂通常只能分裂几十次，之后就会逐渐衰老、凋亡，当人体内大部分具有分裂能力的细胞都发生这种变化时，就表现为器官功能的下降，以及整个人体的衰老。
　　那么，真的有能够无限分裂的细胞吗？还真有，肿瘤细胞就是这样的终极存在。
　　在衰老过程中，如果基因突变的积累导致细胞遗传物质的改变，一些＂老不死＂的细胞——肿瘤细胞，就会产生，它们不再遵循正常细胞分裂分化的规律，自己想怎么整就怎么整，要是在早期没被发现，就会形成癌症，危及生命。
　　事实上，＂不老不死＂只是肿瘤细胞最容易观察到的特点之一。不同来源的肿瘤细胞，还拥有很多其他共性，比如＂不听指挥＂——不受人体正常生长信号的调控；＂乔装打扮＂——逃脱人体内免疫细胞的追杀；＂东逃西窜＂——在人体侵袭和转移的能力；＂食欲旺盛＂——大量消耗葡萄糖，等等。
　　正常细胞在分裂时一分为二，而肿瘤细胞由于基因调控异常，常常表现为一个分裂成多个，比如图中所示的＂三足鼎立＂，每个子细胞都会疯狂抢夺母细胞的物质。｜来源：作者自己养的细胞
　　不知道大家有没有听说过曾经风靡一时的＂饿死癌细胞＂的说法？非蠢即坏的营销号和低智媒体声称，可以通过控制饮食饿死肿瘤细胞而不损伤正常细胞，从而治愈癌症。这实际上正是基于肿瘤细胞＂食欲旺盛＂的特点造出来的谣。
　　相比于正常细胞，肿瘤细胞由于能量代谢通路改变，对葡萄糖的需求量会大大提升。但仅凭这一特点，完全无法单纯通过控制饮食对肿瘤细胞造成任何影响，在它们被饿死之前，更加脆弱的正常细胞，怕不是已经被饿死十遍了。
　　尽管如此，肿瘤细胞＂吃得多＂的特性确有用武之处。临床上常用的PET-CT检查，正是利用了肿瘤细胞的这种特点，把带有放射性同位素标记的葡萄糖注射到人体内，显示出代谢速率明显提升的肿瘤所在位置。
　　PET-CT可以显示疑似肿瘤的高代谢病灶。｜来源：PhysicsWorld
　　肿瘤细胞，其实更爱吃蛋白质
　　多年以来，人们很自然地认为，宏观上整个肿瘤的糖消耗提升，是因为内部每一个肿瘤细胞消耗了更多的糖。虽然肿瘤内除了肿瘤细胞还有很多种免疫细胞，比如髓细胞和淋巴细胞，但它们的＂胃口＂似乎不如肿瘤细胞大。
　　一些研究表明，也许正是肿瘤细胞大量消耗了周围环境中的葡萄糖，导致肿瘤内部的免疫细胞营养供给不足，代谢受到影响，没办法发挥正常的免疫清除功能，杀死肿瘤细胞。俗话说，＂兵马未动，粮草先行＂，粮食不够，肯定打不赢。
　　然而，4月7日，在《自然》杂志发表的一项最新研究中，科学家使用包括结直肠癌、肾癌、乳腺癌在内的六种不同肿瘤模型，反复进行体内与体外实验，结果发现了一个颠覆传统认知的有趣现象：在这些肿瘤中，消耗糖最多的并不是肿瘤细胞，而是免疫细胞。
　　他们把小鼠身上长出来的肿瘤分成一个个细胞，再把所有细胞分门别类，分别测定每种细胞的平均耗糖量，发现肿瘤内部的免疫细胞其实比肿瘤细胞还＂贪婪＂，吃糖吃的最多，而肿瘤细胞更喜欢一种叫＂谷氨酰胺＂的物质（一种氨基酸，蛋白质的基本组成单位之一），吃了之后，还能反过来抑制糖的代谢通路。
　　这一发现，让人不禁直呼＂好家伙＂，原来肿瘤细胞也不傻，知道糖吃多了不行，要多摄入蛋白质！（一个不严谨的玩笑）
　　肿瘤细胞更喜欢吃一种叫＂谷氨酰胺＂（Glutamine）的氨基酸。｜来源：mskcc.org
　　不过，这样的营养分配机制到底对肿瘤的生长有啥用？是不是所有肿瘤都有这样的共性？这对肿瘤的治疗有啥指示意义？目前我们还不是很清楚。在类似的问题得到科学证据回答之前，只希望不会有一篇名为《震惊！科学家发现肿瘤细胞新特性，乏氨基酸饮食或可治愈肿瘤》的文章出现在大众视野里。
　　治愈肿瘤，可能吗？
　　如果列举本世纪人类最大的愿望清单，＂治愈肿瘤＂一定是其中之一。想治愈肿瘤，势必要足够了解肿瘤。
　　之前说了，人类的生长和衰老过程中，细胞多次分裂导致的基因突变累积，是肿瘤产生的根本原因，这也是为什么人一到五六十岁，各种肿瘤的发生率会直线上升。当人类了解了天花的致病机理，就发明出方法消除了天花，那现在人类也了解了肿瘤的产生原因，有没有希望完全消除肿瘤呢？
　　在《癌症：进化的遗产》一书中，作者写到，基因突变是生物进化的原动力，同时也是肿瘤细胞产生的根本原因。只要有细胞分裂，就会发生基因突变，就会有肿瘤细胞生成。换句话说，肿瘤细胞是进化过程中不可避免的副产物，从这个角度来讲，根除肿瘤细胞似乎是不可能的。
　　然而，不能根除肿瘤细胞，并不意味着不能治愈肿瘤，只要人类能找到方法，在肿瘤细胞大肆增殖繁衍、形成肉眼可见的肿瘤之前发现它们，并予以恰当的治疗，肿瘤也许就能像感冒一样，吃点药就能控制了。
　　脑洞更大一点，如果人类真的在足够了解了肿瘤细胞之后，能设法操纵其分裂，那电影中死侍跟金刚狼＂瞬间愈合＂的超能力，也许将不再是无稽之谈。
　　参考链接
　　[1] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1#Sec2
　　[2] The Biology of Cancer, 2nd edition