为什么癌症会致死？独特的代谢方式发挥了重要作用
为什么癌症会致死？
癌症的最主要特征就是转移。科学家发现，虽然只有1%的原发肿瘤细胞可完成转移的全部过程，但却导致了超过90%的癌症患者的死亡。
因此，转移是癌症最后的、最具破坏性的阶段，也是癌症致死的主要原因。
癌症细胞为什么要转移？
转移的原因很多，代谢是其中一个很重要的机制。
一些科学家发现，肿瘤为了逃避代谢压力，发生了转移，而这个过程中通常伴随了能量代谢的重新编程。这种能量代谢的重新编程会使得肿瘤细胞获得相关的能力来逃避正常的细胞凋亡程序，进行增殖和迁徙。
高侵袭性、高转移性的癌细胞必须有一套适应机制以满足其增殖需要，也就是说，侵袭性肿瘤细胞普遍存在葡萄糖代谢方式的改变。现在，我们需要重点关注和感谢一个德国生物化学家：奥托·海因里希·瓦博格。
正常细胞体内，葡萄糖会维持一个平衡状态，在缺氧状态时，葡萄糖会转变成丙酮酸进而转变为乳酸；而当氧含量正常时，丙酮酸会进入三羧酸循环。而肿瘤细胞即使在有氧情况下也不利用线粒体氧化磷酸化产能，转而利用有氧糖酵解，这就是“瓦博格效应”。
这是肿瘤细胞的一个普遍特点，即使在氧含量正常的情况下，葡萄糖摄取量和乳酸的积累量也会逐渐增高。所以，糖酵解是肿瘤细胞的主要能量来源。
有氧糖酵解是肿瘤细胞优先选择的代谢方式，活跃的糖酵解代谢有益于恶性肿瘤的增殖生存，增强癌细胞的侵袭能力。
有氧糖酵解和常规的三羧酸循环有什么区别？
有氧糖酵解不是有效的产能途径，每分子葡萄糖经糖酵解生成乳酸后，只产生2分子ATP，而经三羧酸循环则可产生36个ATP。对于正常细胞而言，糖酵解供应的能量只是三羧酸循环的1/18，所以不是正常细胞的优选。
但是，对于快速增殖的肿瘤细胞而言，有氧糖酵解是更有力的代谢选择。肿瘤细胞受局部缺氧等微环境的影响，线粒体氧化磷酸化受到抑制，糖酵解可以补充产能，并且呈现较高的ATP/ADP比率，而且有氧糖酵解满足了快速增殖的癌细胞对于大分子合成代谢的需要，提供了大量的代谢前体物质，其产生的大量碳水化合物代谢产物都分流进了各种生物合成途径中。这都为肿瘤细胞提供了生长优势。提高了肿瘤细胞的增殖生存能力，也是肿瘤细胞能够发生侵袭转移的基础。
失巢凋亡——一种特殊的细胞程序死亡，在机体发育、组织自身平衡、疾病发生中发挥着重要作用，是肿瘤转移的一道屏障。反过来说，拒绝失巢凋亡对癌细胞的转移扩散很重要。
有氧糖酵解减少了葡萄糖的氧化代谢，使得癌细胞对失巢凋亡的抵抗性增加。
有氧糖酵解最重要的中间产物：乳酸——这是肿瘤细胞最喜欢的食物。
葡萄糖经有氧糖酵解后所产生的乳酸，随着不断的累加，造成了微环境的酸化。这是恶性肿瘤发展中一个关键的早期事件。肿瘤乳酸代谢与癌症侵袭性密切相关，肿瘤的乳酸量与远距离转移的发生率有正相关，可以促进癌症细胞的迁移和聚集，促进免疫逃逸，诱导肿瘤转移。
乳酸的积累是肿瘤微环境改变的一个重要方面，是肿瘤细胞转移的一个决定性事件。
瓦博格发现了癌症之所以能优势生长和迅速转移的其中一个原因，同样也为肿瘤治疗提供了新策略，通过靶向癌基因和抑癌基因改变癌细胞代谢方式，直接干预有氧糖酵解以阻断肿瘤细胞能量供应和靶向酸性微环境以抑制肿瘤的侵袭和转移等。
一句话总结肿瘤细胞葡萄糖代谢的一个特点就是“瓦博格效应”，既：在氧含量正常的情况下依然选择利用糖酵解。这与肿瘤的发生发展有着密切联系，为肿瘤细胞提供生长优势，帮助其逃避凋亡，同时为肿瘤的转移创造合适的环境，促进肿瘤转移。针对瓦博格效应的治疗策略具有广阔的临床开发和应用前景。
