癌症劫持了腸道微生物！

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癌症需要能量以保證快速增值。它以葡萄糖的形式獲得能量，實際上消耗了如此多的葡萄糖，以至於臨床已經開始使用一種通過尋找極端葡萄糖消耗的區域，確診癌症的方法——哪裡有消耗，哪裡就有癌症。

癌組織如何得到這些葡萄糖？科羅拉多大學癌症中心發表在Cancer Cell雜誌上的結果顯示，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。」科羅拉多大學癌症中心研究員Craig Jordan博士和科羅拉多大學醫學院，血液學分部主任，Nancy Carroll Allen血液學教授說。

與糖尿病一樣，癌症的策略依賴於胰島素。健康細胞需要胰島素來使用葡萄糖。在糖尿病中，要麼胰腺分泌的胰島素不足，要麼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生一種稱為IGFBP1的蛋白質。這種蛋白質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症和肥胖的鏈條中的一環：脂肪細胞越多，IGFBP1就越多，癌症可獲得的葡萄糖也就越多。）

當然，癌症還有第二種策略，即確保胰島素產量不會增加以滿足IGFBP1增加的需要。事實上，癌症使胰島素產量下降。在很大程度上，他們是在腸道裡這樣做的。

「在進行這種系統分析的過程中，我們意識到一些有助於調節葡萄糖的因素是由腸道或腸道內的細菌產生的。我們到那裡看看，發現白血病動物體內的微生物組成與對照小鼠不同。」Jordan說。

白血病小鼠腸道的一個主要區別是缺少一種被稱為類菌體的細菌。這些類菌體產生短鏈脂肪酸，進而為腸道內層細胞的健康提供營養。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，特別是幫助癌症方面導致的損害。

有一種解釋是腸促胰島素損失。當血糖升高時，例如在你吃東西之後，你的腸道會釋放出腸促胰島素，腸促胰島素會壓低血糖，降低血糖回到正常範圍。通過腸道工作，白血病使這些腸促胰島素失去活性，使血糖保持在高於應有的水準。白血病也會抑製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，有助於調節情緒，在許多抗抑鬱葯中有發現。但是5-羥色胺對於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）。

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胰島素分泌減少和胰島素敏感性降低的結果是，癌症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，為癌症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。」Jordan說。

有趣的是，正如寄生蟲可能吃掉宿主的食物導致營養不良一樣，癌症的能量竊取可能在癌症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症患者有一種叫做惡病質的癥狀，基本上都會消瘦，體重減輕。如果是癌症引起全身性的改變，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。」Jordan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，還展示了如何重新調控這種消耗。

「當我們使用藥物來重新校準葡萄糖系統時，我們發現我們可以恢復葡萄糖調節並減緩白血病細胞的生長。」Ye說。

這些藥物發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現的脂肪酸。補充5-羥色胺代替了被白血病所抑製的5-羥色胺，而三丁基甘油幫助取代了由於類菌體丟失而缺失的短鏈脂肪酸。

該研究組稱之為聯合Ser-Tri療法。他們表明這不僅僅是一個理論。Ser-Tri治療導致胰島素水準的恢復和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。

連續的工作表明，癌症可能依賴於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節胰島素、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節，目的是獲得更多的能量供它們自己使用。

「我們現在有證據表明，我們在小鼠模型中觀察到的對於白血病患者也是如此。」 Ye說。

了解癌症用來平衡身體能量系統的這些機制有助於醫生和研究人員學會掌握有利於健康細胞的能量體系。

「這使我們可以系統地去治療白血病細胞並支持正常組織的觀念更強烈。」Jordan說。「這可能是限制腫瘤生長的部分方法。」

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