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閻雲/癌細胞躲免疫細胞竟做出「這牆」防禦,科學家表示破解此牆可望闢抗癌新道路!

癌細胞釋放的酸濃度,要比以前知道的還高得多,甚至會形成一道「酸牆」(Acid Wall)阻止人體免疫細胞攻擊。癌細胞示意圖,非報導所提的「酸牆」情境,圖片來源/ingimage。
癌細胞釋放的酸濃度,要比以前知道的還高得多,甚至會形成一道「酸牆」(Acid Wall)阻止人體免疫細胞攻擊。癌細胞示意圖,非報導所提的「酸牆」情境,圖片來源/ingimage。

聽健康

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美國德州大學西南醫學中心研究發現,癌細胞釋放的酸濃度,要比以前知道的還高得多,甚至會形成一道「酸牆」(Acid Wall)阻止人體免疫細胞攻擊。這篇研究今年三月發表在「Nature Biomedical Engineering(自然生物醫學工程)」期刊,這個全新發現,可望為未來開發抗癌藥物開啟新的途徑。

近一個世紀來,我們已經知道腫瘤組織呈酸性狀態,但腫瘤組織雖呈酸性,也只比體內大多數健康組織酸一點。比如說,靜止時人體肌肉平均pH值7.4,呈弱鹼性,惡性腫瘤平均pH值為6.8,呈弱酸性。

根據顯像研究,測出腫瘤酸度不均

幾年前,這篇論文作者、德州大學西南醫學中心Harold C. Simmons 綜合癌症中心和生物醫學工程、細胞生物學系教授高金明(Jinming Gau),就和同事設計了可在特定酸度下發光的奈米粒子,其中pegsitacinine這種螢光顯像分子的奈米成分,可在pH5.3的腫瘤中發出明亮螢光,已通過第二期臨床試驗,成為癌症手術的影像引導工具。

2023年,pegsitacinine獲美國食品暨藥物管理局(FDA)的突破性療法認定,加快了具有潛力藥物的開發及審查速度。但高金明和研究團隊目前還不清楚,為什麼pegsitacinine會在腫瘤組織中發出螢光,因為腫瘤的酸度被認為太溫和,無法觸發其活化。

研究團隊利用pegsitacinine探針,針對從人類和小鼠取得的肺癌、乳癌、黑色素瘤和膠質母細胞瘤等多種單一癌細胞,進行顯像研究,結果發現pegsitacinine探針會在這些癌細胞的一側發光,在另一側則不會發光,顯示這些癌細胞的酸度並不均勻,由乳酸分泌引起,這些乳酸是癌細胞在消化葡萄糖或血糖後產生的廢棄物。

癌細胞用酸牆 阻免疫細胞

當研究團隊在腫瘤組織中進行類似實驗時,螢光影像顯示,癌細胞會優先將酸從鄰近的癌細胞泵打出來,並進入癌細胞外的環境,在腫瘤邊緣形成酸度較高的區域,進而出現一道隱形的酸牆。進一步從人類腫瘤樣本中發現,這道酸牆使得腫瘤組織內幾乎找不到CD8+ T細胞,而CD8+ T細胞是已知可以對抗癌細胞的免疫細胞。

研究團隊在酸度增加到pH5.3的培養皿中,一起培養癌細胞和CD8+ T細胞,發現CD8+ T細胞在3小時內死亡,而癌細胞卻都活得好好的,顯示在較高的酸度下,免疫細胞的攻擊可能會受到阻礙,當然傷害不了癌細胞。也就是說,癌細胞可以透過酸牆來保護自己

癌細胞的這項特質,雖可保護自己,卻也讓科學家找到破解它的潛在治療方法,未來可透過藥物把腫瘤組織周圍的乳酸轉化為乳酸鹽,降低酸度;或在腫瘤內釋放化療藥物的pH敏感藥物載體,調整周圍環境酸度,打破那道酸牆,好讓免疫細胞進去攻擊並殺死癌細胞。

這個透過改變腫瘤周圍酸性環境的全新方法,可能讓我們多一種對付癌細胞的新武器,在抗癌戰役中多一分勝算。

責任編輯 吳依凡

癌細胞 惡性腫瘤 免疫細胞

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