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Knifey8 個月前

癌症轉移之謎:動力蛋白可能是癌症治療新救星!


根據台灣衛生研究院統計,今年開始肺癌已經超過大腸癌成為國人第一大疾病;癌症的發生除了在單一器官造成嚴重影響外,最致命的一點就是轉移,也就是指癌細胞在身體內的擴散。而如果能夠阻止癌症擴散或轉移,是否表示能為進一步治癒癌症帶來新的希望?

賓夕法尼亞州立大學的一項開創性研究首次發現乳腺癌細胞可能侵入健康組織的機制,這一重大發現顯示,一種被稱為「動力蛋白」的組織是在軟組織模型中推動癌細胞運動的關鍵因素;換句話說,如果能夠控制這項因素,就可能為防止轉移提供新的標靶治療方向,甚至徹底改變過去治療癌症的方法。

賓夕法尼亞州立大學藥理學助理教授,該研究的首席共同通信作者之一Erdem Tabdanov表示,該研究最近發表在《Advanced Science》期刊上;到目前為止,動力蛋白從未被發現在提供癌細胞運動的物理方向性有所影響,也就是這些細胞組織移動的能力。現在我們可以看到鎖定這些動力蛋白,就可以有效地阻止這些細胞的運動方向,並可望藉由控制這項因素來阻止癌症轉移。

該項目最初是該州立大學化學工程系和醫學院的合作,後來成為一個與羅切斯特大學醫學中心、佐治亞理工學院、埃默里大學和美國食品和藥物管理局的多機構共同合作的專案。

圖中可以看到人類乳腺癌細胞在由研究者Amir Sheikhi設計的健康軟組織3D模型中遷移,細胞的細胞核呈綠色。

研究人員使用活體顯微鏡觀察這些乳腺癌細胞在兩個不同模擬人體中的變遷,第一個系統是由膠原纖維組成的平面網絡,揭示了癌細胞如何通過包圍腫瘤的細胞外基質移動,並顯示動力蛋白對癌細胞的運動至關重要。

第二個系統是由Amir Sheikhi領導的團隊開發的3D模型,研究人員使用微小的水膠微粒或微膠體連接在一起形成腫瘤狀的形狀來模擬軟組織;與平面模型一樣,在3D模型中研究人員發現,動力蛋白可說是癌細胞在擴散或轉移過程中的必要條件。

換言之,在部分模擬腫瘤的3D模型實驗中,如果沒有這些動力蛋白,癌細胞就無法有效移動和滲透到固體組織。研究單位非常驚訝於這可能顛覆了一直以來人們治療癌症的方法,依據此研究,或許治療無需使用放射線或化療來殺死癌細胞,而是使它們癱瘓且無法擴散。對人類來說無疑是個大好休息,如果治療目標不再是殺死癌細胞,只需阻止癌細胞的運動,患者可以保留更多組織並且不需忍受痛苦的化療。

Tabdanov解釋說,與化療治療相比,讓癌細胞「失能」可能證明是一種有效的癌症治療策略,因為在切除主要腫瘤後,它可以防止癌症擴散,而現今的化療也可能影響到其他健康的組織和細胞。

用化療殺死癌細胞通常是一場和時間的競賽,在它忙於殺死癌細胞的同時,化療對身體的正常機能也會進行無差別攻擊。如果我們取而代之地抑制了癌症,或讓癌細胞因子固定不發作,我們就可以保持身體正常部位的健康。

這項發現相當令人鼓舞,但目前還沒有進行人體或動物試驗,因此距離的臨床治療仍有大段距離。Sheikhi已經提交了與他的團隊平台相關的多項專利,並計劃使用這項技術研究各種疾病,包括其他種類的癌症治療。期待有朝一日可能實現癌症的客製化治療,同時適用於許多其他疾病,帶領人類走向更健康的未來。

參考資料:Reference: “Dynein-Powered Cell Locomotion Guides Metastasis of Breast Cancer” by Yerbol Tagay, Sina Kheirabadi, Zaman Ataie, Rakesh K. Singh, Olivia Prince, Ashley Nguyen, Alexander S. Zhovmer, Xuefei Ma, Amir Sheikhi, Denis Tsygankov and Erdem D. Tabdanov, 19 September 2023, Advanced Science.

DOI: 10.1002/advs.202302229


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