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癌细胞的自白:求生欲让我变坏

2019-04-08  河南豫东...

现在,越来越多的人都了解到一个事实:癌细胞本来是我们身体里的正常细胞,“学坏”了才变成了癌细胞。

正常细胞究竟为什么会学坏呢?环境因素?不良生活方式?遗传?

但是今天,癌细胞借美国抗衰老暨再生医学科学院研究员成长博士之口发出了大声的呐喊:

“归根结底,是求生欲让我变坏!”

通过今天的讲座,大家可以了解到:

癌症其实是一种代谢病

成长博士在本文中指出癌症基因论面临的瓶颈,并向大家提出了一个国际上的研究新方向:癌症代谢论。

癌症代谢论认为癌症的主要起因是细胞产能器官——线粒体功能障碍而导致的疾病。

线粒体卡通示意图

当细胞的线粒体产能系统严重所损后,无法为细胞产生足够的ATP,为了活下去,细胞必须找到替代性的能量来源。于是线粒体发出救急(SOS)信号给细胞核DNA,通过基因突变、基因重组等,把糖酵解、谷氨酰胺酵解等无氧代谢相关的生物酶激活,打开替代能源通道,维持细胞的生存。这一过程最初可能是自然界最原始的用来对付氧气不够时的物种存活机制,最终演变成癌。

所以理论上来说,如果能极度限制饮食中葡萄糖的摄入以及阻断糖酵解的通道,那就可以大大限制癌细胞能量供应,至少可以抑制它继续生长

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讲者介绍

成 长

医学博士

生物化学/分子生物学博士

美国抗衰老暨再生医学科学院研究员

癌症综合治疗研究员

美国南卡哥仑比亚市成博士综合健康中心主任

卡他尔王国女王医院抗衰老医学专家顾问

提供抗衰老/功能医学在保健养生,慢病治疗,癌症综合治疗中的服务


本期详解

基因突变致癌论的困境

到目前为止,人类还没有彻底了解,到底是什么原因导致癌症发病。如果对一个疾病没有理论上的认知,不了解这个疾病是怎么发生的,治疗就是盲人摸象。

目前大家公认的癌症发病原因,和基因突变有关。癌症基因突变论预测每个癌症都有一个或少数几个驱动基因。不同的癌症可能有不同的驱动基因。从1990年开始,历时约10年,耗资30亿美元的人类基因组测序(HGP),以及从2005-2006年开始的癌症基因测序(The Cancer Genome Atlas,TCGA),让人们满怀期待,希望能找到癌症病因——即找到驱动基因,从而找到有效的治疗。

目前医学界在一些癌种中的确找到了驱动基因,如EGFR、ALK、HER-2等,开发的靶向药物使很多患者获益,但靶向药物治疗仅能针对一部分人群,且往往几年内会出现耐药。

令人失望的是,研究者不仅没在大部分癌中找到共同的致癌突变,即便在同一癌瘤中不同癌细胞,也很难找到共同的致癌突变,原发癌与转移灶细胞也少有共通性。

例如肺癌,两个同样罹患肺癌的患者,取两人的病变组织做基因检测,结果可能发现肺癌与肺癌之间的基因突变不一样;一个肺癌病人,如果他有两个病灶,各取一份病变组织进行基因检测,两个病灶的基因突变仍可能不一样;更有甚者,一个肺癌患者,如果他只有一个病灶,按理来说病灶中所有的癌细胞起源于同一个癌细胞的转化克隆,但如果从不同方向穿刺不同部位的病变组织,基因检测出来的突变基因可能照样不尽相同。

科学家们无法证明一个癌种,乃至一个患者同一个病灶内的癌细胞有共同的致癌突变,这是癌症基因突变论现在所遇到的瓶颈。找不到驱动基因,癌症就没法解释,所以很多科学家开始再重新回顾这个问题。正在这时,一个存在了几十年的理论走进了学者们的视线。

“瓦博格效应(Warburg effect):为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能?”

肿瘤细胞产生能量的方式极为特别: 健康细胞依靠线粒体氧化糖类分子释放出有用的能量, 而大多数肿瘤细胞则通过通过产能率相对较低糖酵解作用为自身供能。这种作用机制不需要氧气也不需要线粒体参与。恶性,生长迅速的肿瘤细胞通常的糖酵解率比他们的正常组织高达200倍。

这个理论由诺贝尔奖得主奥托·瓦博格在1920年代提出,近些年来又增加了很多新的实验证据,可以说是癌症代谢论的理论基础。

Otto Heinrich Warburg

又被译作奥托·沃伯格

1931年因发现细胞呼吸氧化转移酶荣获诺贝尔奖

癌症代谢论

癌症代谢论认为癌症真正的发病原因是:致癌因素,诸如化学毒素、氧化自由基等,损伤了人体细胞里的线粒体。

线粒体是细胞里的一个很小的器官,有点像手机里的电池,线粒体是细胞中制造能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。正常细胞在有氧时,主要(90%)靠线粒体内三羧酸循环-氧化磷酸化供能。通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP。

致癌因素进入人体后不仅会损伤基因,更容易损害线粒体,因为线粒体裸露在细胞内,且线粒体内的有氧代谢和氧自由基的产生密切相关。当线粒体被致癌因素损伤后,它的产能功能就下降。如果损伤轻微可以自行修复,细胞就能存活。如果损伤严重,例如砒霜中毒,砒霜进来后会把线粒体的产能代谢阻断,阻断过度细胞就会死亡。

但是,线粒体如果受到的是中度损伤,细胞既不能自行修复,也不能立刻死亡,这样的中度损伤日积月累,最后细胞的产能就越来越少。每一个细胞就是一个生命,每个生命都希望生存下来,尽管它在整体上受到人体大环境的控制,但每个细胞本质上都有自己的生存欲望。为了生存,细胞必须找到替代性的能量来源。

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大家都知道能量代谢可分有氧代谢无氧代谢,绝大部分情况下,细胞的能量代谢都有氧气参与,在线粒体内通过三羧酸循环-氧化磷酸化产能,极少数才通过无氧代谢产能,它不是主要的能量来源。然而,当细胞线粒体受损严重,不能产生足够的能量来维持细胞生存,它就必须依靠这种替代性的能量代谢途径,其中之一就是糖酵解。另外还有一个谷氨酰胺酵解,也是不需要氧气参与,不需要线粒体参与的能量代谢途径。

所以当细胞的线粒体产能系统严重所损后,线粒体发出救急(SOS)信号给细胞核DNA,通过基因突变、基因重组等,把糖酵解、谷氨酰胺酵解等无氧代谢相关的生物酶激活,打开替代能源通道,线粒体这么做的目的很简单,就是产生足够的能量,维持细胞的生存。早期的糖酵解产能通道的上调可能只是临时性的。但胞为了生存而开始表现出一系列具有癌细胞特征的现象:无控制的细胞繁殖,基因组不稳定(导致突变增加),躲避细胞死亡等。这一过程最初可能是自然界最原始的用来对付氧气不够时的物种存活机制,最终演变成癌,这就是癌症代谢论的基本发病理论。

日本动画《工作细胞》中

变成癌细胞的正常细胞

癌症代谢论带来的治疗新方向

癌症代谢论并不否认基因突变和癌症发病的关系,癌症代谢论认为最初的致病原因是线粒体的受损,DNA突变是继发性的。大部分DNA突变是线粒体受损后细胞及核处于高度不稳定状态而导致的,当然个别基因突变在细胞转变成癌细胞中可能起到重要的协同作用(secondary effect)。尤其是那些可能导致糖酵解增加的突变。搞清楚这其中的机制,治疗就可以考虑往这个方向努力。

如果我们能极度限制饮食中葡萄糖的摄入,就会对糖酵解产生干扰,但不一定能把癌细胞“饿死”。因为人体还能通过糖异生,将多种非糖物质转变成葡萄糖或糖原进行糖酵解,尽管数量极为有限。

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甜甜圈,奶茶,快乐肥宅水

当代高糖三兄弟

所以从理论上讲,医学界可以考虑阻断糖酵解来杀死癌细胞。例如利用葡萄糖的衍生物,丙酮酸的衍生物等,与糖酵解相关的生物酶结合,让无氧代谢无法进行下去,癌细胞就无法通过无氧代谢获得足的ATP,就会面临死亡。

刚才还提到了一个谷氨酰胺酵解,谷氨酰氨也可以通过氧化磷酸化产生能量。现在国际上研究的热门,就是怎样利用相仿的衍生物,阻断谷氨酰胺酵解通道

但不管怎么说,葡萄糖是一个极大的能量来源,如果降低葡萄糖摄入以及阻断糖酵解的通道,那就可以大大限制癌细胞能量供应,至少可以抑制它继续生长。

本文仅为专家本人观点

如有疑问请咨询您本人的主治医生

或留言由三七二十医转达成长博士

相信大家对于癌症代谢论已经有了一定的了解,后续三七二十医还将推送成长博士以癌症代谢论为基础,与大家探讨癌症治疗的讲座。

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