癌细胞的适应性机制

癌细胞表现出一种突变体表型，其特征是DNA修复机制存在缺陷，导致突变率高于正常水平。即使在关键的细胞周期基因中发生突变，它们也具有耐受性，从而获得相对于正常细胞的生存优势。 

例如，正常细胞在接触到另一个细胞后会停止分裂，这种现象称为接触抑制。然而，某些细胞可能发生突变，从而克服接触抑制，相互堆叠形成肿瘤团块。 

然而，这些肿瘤细胞并不能无限增殖。在某些情况下，它们可能会经历复制性细胞衰老，即细胞在经过一定次数的分裂后停止分裂的现象。 

因此，一些肿瘤细胞会进一步发生突变以克服这一障碍，进而转化为癌细胞。首先，它们加快细胞分裂速率，以弥补因细胞衰老导致的细胞丢失；其次，它们能够逃避凋亡，导致衰老和受损细胞长期存活。

肿瘤生长时，较大肿瘤内部的细胞获得的氧气较少——这种现象称为缺氧。这会限制细胞的生长能力，并可能引发肿瘤内部的细胞坏死。 

癌细胞通过两种有利的突变克服这一挑战。首先，它们促进血管生成——即在生长的肿瘤周围形成新血管的过程，从而为细胞提供更多的氧气和营养物质。 

第二个特征是从氧化代谢向糖酵解代谢的转变。 

在正常细胞中，葡萄糖通过糖酵解代谢为丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸通过氧化磷酸化进一步代谢，产生大量但速度较慢的ATP。在无氧条件下（例如剧烈肌肉活动期间），细胞通过无氧糖酵解将丙酮酸代谢为乳酸，产生少量但快速的ATP。 

为了支持快速生长，癌细胞摄取的葡萄糖量可达正常细胞的100倍，这些葡萄糖通过糖酵解途径转化为丙酮酸。随后，无论氧气是否充足，丙酮酸都会通过无氧糖酵解迅速代谢为乳酸。这一现象被称为瓦博格效应（Warburg effect）。

尽管无氧糖酵解的效率低于氧化磷酸化，但它能为癌细胞增殖提供快速的ATP爆发。