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癌細胞缺氧 與癌症轉移的關係

缺氧誘導因子<br>
上述各步驟,均靠相關基因轉錄活化,導致原發病灶轉移到全身各器官,以上藍色代表癌細胞群,紅色代表癌幹細胞,黃色代表骨髓衍生細胞,褐色代表胞外體及微囊泡。
缺氧誘導因子 上述各步驟,均靠相關基因轉錄活化,導致原發病灶轉移到全身各器官,以上藍色代表癌細胞群,紅色代表癌幹細胞,黃色代表骨髓衍生細胞,褐色代表胞外體及微囊泡。
圖/張金堅提供

今年諾貝爾醫學獎揭曉,分別由凱林(美國哈佛大學)、塞門薩(美國約翰霍普金斯大學)及雷克里夫(英國)三人獲獎。發現細胞如何感知細胞氧濃度變化,並產生因應。從乳癌觀點,解開乳癌細胞在缺氧環境中,會促使乳癌侵襲性變強,快速生長,營造轉移環境,因此運用這樣的發現,找到對抗缺氧誘導因子(HIF-1)的新藥,對於殲滅乳癌細胞將大有效益。

癌細胞會打造生存環境

不得不讚嘆,癌細胞實在刁蠻聰明,如何擊垮癌細胞一直是醫界重要課題。癌症的啟動與進展大概包括三個部分,第一是體細胞突變導致抑癌基因失能、癌基因活化;第二是表觀基因改變;第三是腫瘤微環境改變。第三項的腫瘤微環境在癌症進展扮演的角色被熱烈研究,可是作用機轉還不甚明瞭。

癌細胞會打造適合自己生存的有利環境,也就是「腫瘤微環境」。腫瘤微環境包括腫瘤細胞周圍的基質細胞、細胞外基質。基質細胞又包括血管內皮細胞、周細胞、淋巴管內細胞、纖維母細胞、肌纖維母細胞、各類骨髓衍生細胞,像是巨噬細胞、中性白血球、肥大細胞、中胚層幹細胞。當這些細胞向腫瘤移動時,可能促使腫瘤變大,甚至轉移他處。

缺氧愈嚴重 預後就愈差

從乳癌細胞來說,乳癌細胞處於缺氧環境,大約只有10毫米汞柱,跟正常的乳腺細胞的40到65毫米汞柱相較,明顯缺氧。而且缺氧愈嚴重,病患的預後就愈差。

因為缺氧的乳癌細胞會產生HIF(缺氧誘導因子),當氧濃度愈降低,HIF會愈受到保護,HIF進而促使乳癌病灶侵襲性更強,快速生長,且召喚多種基質細胞前來助陣,並使血管新生,增加細胞移動性,並且分泌很多直徑很小的胞外體,營造肥沃有利的癌轉移前環境,終於造成癌症轉移。

新藥證實可抑制HIF-1

所以,如何找到對抗缺氧誘導因子(HIF-1)的新藥,破壞HIF-1穩定性,可以抑制腫瘤不致惡化與坐大,目前有很多新藥都證實可以抑制HIF-1,不過仍未上市。

未來在乳癌的臨床治療策略上,建議繼續使用化療與放療,消滅癌細胞,並同時透過抑制HIF-1,殲滅缺氧乳癌細胞,雙管齊下,對於預後較差的三陰性乳癌,將可提供更佳,更有效的治療選擇。

從基礎到臨床研究27年

27年前,得獎者之一雷克里夫提出該理論時,甚至被知名醫學期刊「自然」拒絕,但他不氣餒,最後證實了細胞缺氧與癌症轉移的關係,這樣的基礎研究對於民眾可能難以了解,但得獎者卻是埋首研究,從基礎到臨床,一步步的進展,相信將來必可幫助人們找到對抗癌症的新方法,獲獎實至名歸。

張金堅
乳癌防治基金會董事長
張金堅 乳癌防治基金會董事長

癌細胞 乳癌

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