癌症需要能量来推动其失控的增长。它以葡萄糖的形式获得能量，实际上消耗了如此多的葡萄糖，一种癌症成像方法只是寻找极端葡萄糖消耗的区域 - 有消费的地方就有癌症。但癌症如何获得这种葡萄糖?发表在癌症细胞杂志上的科罗拉多大学癌症中心研究显示，白血病削弱了正常细胞消耗葡萄糖的能力，从而留下更多的葡萄糖来喂养自身的生长。
“白血病细胞会产生类似糖尿病的疾病，导致葡萄糖进入正常细胞，因此，白血病细胞可以获得更多的葡萄糖。从字面上看，它们正在从正常细胞中偷取葡萄糖，以促进肿瘤的生长，”克雷格乔丹，博士，科罗拉多大学癌症中心研究员，血液学部门主任和科罗拉多大学医学院血液学南希卡罗尔艾伦教授。
像糖尿病一样，癌症的策略依赖于胰岛素。健康细胞需要胰岛素来使用葡萄糖。在糖尿病中，胰腺或胰岛素产生的胰腺不能对胰岛素产生反应，因此细胞在血液中积聚葡萄糖时会缺乏能量。目前的研究表明，白血病可以通过两种方式产生类似的葡萄糖累积条件。
首先，肿瘤细胞使脂肪细胞过度生成一种叫做IGFBP1的蛋白质。这种蛋白质使健康细胞对胰岛素的敏感性降低，这意味着当IGFBP1高时，使用葡萄糖需要的胰岛素比IGFBP1低时要多。除非胰岛素供应增加，否则高IGFBP1意味着健康细胞的葡萄糖消耗量下降。(这种蛋白质也可能是连接癌症和肥胖的链中的一个环节：脂肪细胞越多，IGFBP1越多，癌症的葡萄糖就越多。)
当然，癌症还有第二种策略可以确保胰岛素的产生不会通过增加IGFBP1来满足需求。事实上，癌症会降低胰岛素的产量。在很大程度上，他们在肠道中这样做。
“在进行这种系统分析的过程中，我们意识到一些有助于调节葡萄糖的因素是由肠道中的肠道或细菌产生的。我们在那里看到，发现白血病动物中微生物组的成分不同于控制老鼠，“乔丹说。
白血病小鼠肠道的一个主要差异是缺乏一种称为细菌的特定细菌。这些细菌产生短链脂肪酸，反过来又为肠道内的细胞提供健康。没有细菌，肠道健康受损。目前的研究表明，如果没有细菌，肠道健康会以特别有助于癌症的方式受到影响。
一种方法是失去激素，称为肠促胰岛素。当血糖升高时，例如在你进食后，你的肠道会释放肠促胰岛素，从而降低血糖，使其恢复到正常范围。通过肠道，白血病使这些肠促胰岛素失活，使血糖保持高于应有的水平。白血病也会破坏血清素的活性。5-羟色胺是众所周知的“感觉良好”的化学物质，有助于调节情绪，并且存在于许多抗抑郁药中。但是血清素对于胰腺中胰岛素的制造也是必不可少的，并且通过攻击血清素，白血病会减少胰岛素的产生(因此，降低血糖，葡萄糖的使用)。
胰岛素分泌减少和胰岛素敏感性降低的结果是，癌症会削弱健康细胞从两侧使用胰岛素：健康细胞需要更多的胰岛素，就像可用的胰岛素更少一样。健康细胞使用较少的胰岛素会为癌症留下更多的葡萄糖。
“这是一种经典的寄生虫伎俩：利用宿主做的事情，并为了你自己的目的而颠覆它，”乔丹说。
有趣的是，就像寄生虫可能会吃宿主的食物导致营养不良一样，癌症的能量盗窃也可能在癌症患者常见的疲劳和体重减轻中发挥作用。
“相当普遍的观察结果是癌症患者患有恶病质，基本上消瘦 - 你减肥。如果癌症导致系统性改变导致正常能量储备的耗尽，这可能是这个故事的一部分，”乔丹说。
然而，乔丹和包括第一作者Haobin Ye博士在内的同事不仅展示了白血病如何调节健康细胞的葡萄糖消耗，而且还展示了如何“重新调节”这种消费。
“当我们管理药剂以重新校准葡萄糖系统时，我们发现我们可以恢复葡萄糖调节并减缓白血病细胞的生长，”Ye说。
这些“特工”出人意料地低技术化。一个是血清素。另一种是三丁酸甘油酯，一种在黄油和其他食物中发现的脂肪酸。5-羟色胺补充剂取代了白血病和三丁酸甘油酯固定的血清素，有助于替代由于细菌损失而缺失的短链脂肪酸。
该组称为联合Ser-Tri疗法。他们表明这不仅仅是一种理论。Ser-Tri疗法导致胰岛素水平恢复和IGFPB1减少。用Ser-Tri疗法治疗的白血病小鼠比没有疗法的小鼠长寿。在小鼠中引入白血病后二十二天，所有未治疗的小鼠都已死亡，而用Ser-Tri治疗的小鼠中有一半以上仍然存活。
持续的工作表明，癌症可能依赖于竞争健康细胞以获得有限能量的能力。健康组织具有调节胰岛素，葡萄糖和控制能量消耗的其他因素的策略;癌症细胞有策略颠覆这种调节，目的是为自己的使用提供更多的能量。
“我们现在有证据表明我们在小鼠模型中观察到的对于白血病患者也是如此。”你说。
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