大多数癌症都始于细胞内1个或多个基因的突变。最初，这些“新星”癌细胞（transformed cells）通常会被周围正常上皮组织排挤和消灭，这一过程被称作癌症上皮防御（epithelial defence against cancer，EDAC）。但是，正常细胞识别和攻击形态发生改变的细胞（转变细胞）的机制仍令人费解。
动态细胞显微观察视频显示，由于受到周围正常细胞的排挤，新生癌细胞在最初的细胞竞赛中节节败退。
北海道大学遗传医学研究所的藤田今野（Yasuyuki Fujita）教授构建了RasV12癌变细胞，当把RasV12癌变细胞放入正常细胞内后，该细胞内的线粒体膜电位发生下降，葡萄糖摄取升高，导致细胞内生成了较高水平的乳酸。
由于线粒体功能障碍是由丙酮酸脱氢酶激酶4 （pyruvate dehydrogenase kinase 4，PDK4）的上调作用引起，暗示出PDK4在EDAC中的积极作用。
使用细胞竞争小鼠模型，作者证明了PI3K介导的代谢变化可促进RasV12癌变细胞的清除。体内体外实验揭示了新转变细胞内发生的两种代谢变化：线粒体功能障碍和葡萄糖摄取升高。并且这些变化，只发生于被正常上皮细胞所包围的新转变细胞。说明这两种变化是由正常细胞引起的。
根据文中报道，代谢变化对早期癌变细胞的清除起着重要作用。然而有趣的是，这种发生在癌症早期的肿瘤新陈代谢变化与发生在癌症中晚期的瓦博格效应极为相似。普遍认为，瓦博格效应促进了癌症发展，而本文研究人员却发现这种类似瓦博格效应的新陈代谢变化反而会限制早期肿瘤细胞的生存。
“尽管瓦博格效应的典型特征也是线粒体下调和糖酵解增加，但是由于分属于不同的监管机构，因此在癌症的发展中表现出了截然相反的结果。”藤田说道。
他们的发现揭示了正常上皮细胞也具备清除癌细胞的天然属性，开辟了预防癌症的潜在新途径。藤田说：“考虑到不同阶段的新陈代谢变化可促进或抑制癌症，根据这些变化可开发相关预防药物，从而尽早降低不利影响。”
同济大学等处《自然通讯》发现对付癌症转移的新方法
原文标题
Cell competition with normal epithelial cells promotes apical extrusion of transformed cells through metabolic changes
