肿瘤究竟是“基因病”，还是“代谢病”？

肿瘤究竟是一种怎样的疾病？它是由基因的异常所引发的“基因病”，还是代谢过程失衡导致的“代谢病”？

基因病：肿瘤的“基因密码”

首先，肿瘤，就像我们前段时间所写的文章表述的那样，从本质上看，是一种基因病。

人体的基因是生命的蓝图，它们控制着细胞的生长、分裂和凋亡。在正常情况下，细胞的生长和分裂是有序且受控制的。当基因发生突变时，这种平衡被打破，细胞可能会失去控制，无限制地生长和分裂，最终形成肿瘤。

它的发生发展是一个多基因、多步骤的复杂过程。它涉及到多种基因的累积性突变，这些突变可能发生在原癌基因、肿瘤抑制基因或其他与细胞生长和分裂相关的基因上。

原癌基因在正常情况下对细胞生长和分裂起促进作用，但当它们发生突变并被异常激活时，就可能导致细胞过度增殖；而肿瘤抑制基因则负责抑制细胞过度增殖，当它们发生突变或失活时，细胞的生长和分裂将失去控制。

总之，基因突变是肿瘤发生的核心机制。这些突变可能源于多种因素，包括不良的生活习惯、环境因素、家族遗传以及炎症刺激等。例如，吸烟、肥胖、缺乏身体活动等不良生活习惯会增加患肺癌、肝癌等肿瘤的风险；而某些化学物质、辐射等环境因素也可能直接损伤DNA，引发基因突变。

安吉丽娜·朱莉与其母

美国影星安吉丽娜·朱莉的母亲和姨妈都罹患乳腺癌，她通过基因检测发现自己携带了BRCA1基因突变，这种突变使她患乳腺癌和卵巢癌的风险显著增加。

代谢病：肿瘤的“能量密码”

但如果我们从代谢的角度观察肿瘤，会发现肿瘤同样具有代谢病的特点。

代谢，简单来说，就是生物体不断进行物质和能量交换的过程。

正常细胞通过分解代谢（如糖酵解）和合成代谢（如蛋白质合成）来维持生命的正常运作。而肿瘤细胞，则通过一种被称为“Warburg效应”的代谢方式，来满足其快速生长和增殖的需求。

他观察到，与正常细胞相比，肿瘤细胞即使在氧气充足的情况下，也倾向于通过无氧糖酵解来产生能量，而不是通过效率更高的线粒体氧化磷酸化。

这种现象听起来似乎有违常理，因为糖酵解产生的能量效率远低于线粒体氧化磷酸化。但事实如此，其中原理复杂，我们也不过多赘述。

总之，正是这种低效的代谢方式，使肿瘤细胞能够迅速摄取葡萄糖并产生能量，满足其快速生长和增殖的需求。

瓦伯格效应不仅为肿瘤细胞提供了能量来源，还促进了肿瘤的生长和转移。通过无氧糖酵解，肿瘤细胞能够快速地利用葡萄糖来产生能量和合成代谢所需的原料，满足其快速生长的需求。同时，无氧糖酵解产生的乳酸等代谢产物还可以改变肿瘤微环境，促进肿瘤细胞的侵袭和转移。

除了瓦伯格效应外，近年来，越来越多的研究表明，肿瘤细胞的代谢重编程（metabolic reprogramming）不仅是肿瘤发生后信号通路改变引起的适应肿瘤增殖生长的结果，也是诱导肿瘤发生的上游信号源头。

肿瘤细胞的代谢重编程涉及多种代谢途径的改变，包括糖酵解、脂肪酸代谢、谷氨酰胺代谢等。

这些代谢通路的改变，使肿瘤细胞能够更有效地利用营养物质，产生能量和生物大分子，维持其快速生长和增殖的需求。

基因与代谢：肿瘤的双重密码

综上，我们得出结论，肿瘤的发生发展是一个综合基因和代谢的复杂过程。

基因突变是肿瘤发生的启动因素，它们通过改变细胞的生长和分裂机制来引发肿瘤；而代谢异常则是肿瘤生长和转移的驱动力，它们通过改变肿瘤细胞的能量代谢和物质代谢来满足其快速生长的需求。

基因和代谢在肿瘤的发生发展中相互交织、相互影响。

一方面，基因突变可以导致代谢异常。某些原癌基因的突变可以激活无氧糖酵解等代谢途径，促进肿瘤细胞的生长和转移；而某些肿瘤抑制基因的突变则可以抑制有氧氧化磷酸化等代谢途径，导致肿瘤细胞能量代谢的紊乱。

另一方面，代谢异常也可能诱发基因突变。具体来说，糖酵解等代谢途径中产生的代谢产物能够干扰DNA的甲基化等表观遗传修饰，进而触发基因突变。

此外，某些代谢酶，如PKM2和PGK1，在生长因子受体的激活下，会易位至细胞核或线粒体。它们通过非代谢途径调控基因表达或抑制线粒体对丙酮酸的利用，这一过程不仅促进了Warburg效应，还助长了肿瘤的发生。

更进一步地，代谢途径的改变还能影响肿瘤细胞的免疫逃逸机制，使它们能够更有效地逃避免疫系统的监视和攻击。

肿瘤的检测与治疗：基因与代谢的双重策略

基于肿瘤作为基因病和代谢病的双重属性，科学家们已经开发出多种检测和治疗策略来应对这一挑战。

在检测方面，基因检测已经成为肿瘤早期诊断和个体化治疗的重要手段。通过检测肿瘤细胞的DNA/RNA变异位点及基因组指标状态，医生可以为患者匹配对应的靶向和免疫治疗方案，实现精准治疗。此外，代谢检测也可以作为肿瘤早期诊断和预后评估的辅助手段。通过检测肿瘤细胞的代谢产物和代谢途径的变化，医生可以判断肿瘤的生长速度和侵袭能力，为患者的治疗决策提供依据。

在治疗方面，靶向治疗和免疫治疗已经成为肿瘤治疗的重要方向。靶向治疗通过抑制肿瘤细胞的特定基因或代谢途径来阻断其生长和增殖；而免疫治疗则通过激活患者自身的免疫系统来攻击和消灭肿瘤细胞。这些治疗方法都基于对肿瘤基因和代谢的深入理解，旨在实现精准、有效的治疗。

写在文末

肿瘤究竟是“基因病”，还是“代谢病”？这个问题并没有简单的答案。肿瘤的发生发展是一个涉及基因和代谢的复杂过程，它们相互交织、相互影响。

凡事都有两面性，它可能发病非常复杂，但越复杂的机制，就越给了我们更多干预肿瘤发生的节点，肿瘤的这种复杂性为我们提供了多种检测和治疗的策略。

可能现在我们对基因检测和代谢检测的理解还尚浅，找不到太多的检测靶点，但通过不断探索肿瘤的基因和代谢机制，我们能够从一跨到一百。

毕竟，我们已经完成了从零到一的大飞跃了。