由James Ives评论，MPsychDec
21 2018
无论癌症在体内采取何种形式，它都从细胞水平开始，并通过新陈代谢生长。
据史密斯化学与生物分子工程学院的William
C. Hooey主任和Gordon L. Dibble教授Abe Stroock所说，了解癌症代谢改变已经引起了新的研究兴趣。他的最新研究探讨了多种尺度的癌症代谢，并为未来的研究奠定了理论基础。
“癌症在某种意义上具有明显的新陈代谢，并且它是细胞和亚细胞规模最早的[疾病]特征之一，”“多尺度计算研究”的资深作者Stroock说。 Warburg效应，逆向Warburg效应和谷氨酰胺成瘾在实体肿瘤中的作用，“”最近在PLOS Computational Biology上发表。
Mengrou
Shan，博士，Stroock实验室的前Samuel C. Fleming家庭研究员，是第一作者。
近100年前，德国生理学家和诺贝尔奖获得者Otto Warburg假设癌症生长是由线粒体消耗异常量的葡萄糖引起的，即使在氧气存在的情况下也是如此。健康细胞仅在没有氧气的情况下消耗葡萄糖。这种癌症代谢改变的现象被称为Warburg效应。
Warburg推测癌症是一种代谢性疾病，首先是，但随后的研究提出了基因突变是癌症根源的观点。
“Warburg声称这种代谢缺陷是癌症的起源，在很重要的方面，今天已被驳回，”Stroock说。“但我们仍然无法治愈癌症，所以关于与癌症遗传学相关的新陈代谢的问题又回到了谈判桌上。”
Stroock说，当癌细胞消耗葡萄糖时，他们通过称为糖酵解的过程来实现，其中大量的葡萄糖转化为乳酸。这是一种使用葡萄糖的非常低效的方式 – 当疲劳的肌肉厌氧消耗糖时会发生相同的现象，如果不加以控制，会导致乳酸性酸中毒。
该研究的目标之一是找出癌症代谢中是否以及如何奇怪，如Warburg效应，帮助或伤害肿瘤生长。例如：鉴于糖酵解的内在无效率，肿瘤细胞相对于健康组织应该处于不利地位。
“这是一个迫切问题的原因之一是，我们目前对肿瘤的理解是基于适者生存，”Stroock说。“它[癌症]获胜是因为癌细胞违背了良好组织细胞的规则，即”做你被告知的事情“和”有遗传完整性“。在这样做时，肿瘤胜过健康组织。“”
相关故事研究回顾蛋白酪氨酸磷酸酶在分子生物学中的作用用于前列腺癌诊断的传统和新成像方法科学家提出需要采用新方法来对抗常见抗癌疗法的副作用Stroock旨在确定多种规模的这种重新接种的代谢过程的优点和缺点 – 细胞内，细胞，多细胞 – 并为此创造了工具。该小组在三种代谢情景中模拟了这些过程：
Warburg效应（有氧消耗葡萄糖）;
谷氨酰胺成瘾，被视为癌症代谢的标志，并且;
逆向Warburg效应，其中癌细胞“”劫持“”肿瘤中的非癌细胞“
该小组使用的工具之一是通量平衡分析（FBA），一种用于确定单个细胞内整个代谢过程中营养素利用率的计算方法。
在实体瘤形式的细胞群模型中使用FBA的结果，该组证实Warburg效应为肿瘤提供了生长优势，但谷氨酰胺成瘾不利于肿瘤细胞的生长。“我们证明，[对于肿瘤]对谷氨酰胺上瘾没有帮助，”Stroock说。“”社区将不得不寻找谷氨酰胺重要的其他方式。“”
Stroock的团队还提供了在反向Warburg效应下健康细胞和肿瘤细胞之间关系的见解，这可以让更多氧气在资源有限的微环境中穿透癌细胞。
Stroock表示，该小组的工作虽然为未来的研究打开了大门，但也证实了近百年的理论。“它把这个古老的假设置于更稳固的基础上，”“他说，”“我们现在更加定量地了解癌细胞如何使用这种Warburg机制。”“
来源：http：//news.cornell.edu/故事/十二分之二千零十八/癌症代谢专科开创性学习”
”