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【癌細胞生生不息的秘密】

Sciscape新聞內容 [Jun 02, 2002] 生物:癌細胞生生不息的秘密 編輯:Wei-Chiao Chang 美國Vanderbilt-Ingram 癌症中心的研究團隊,在癌細胞中發現一種分泌性蛋 白質(secreted protein), IL-24,與其受體(receptor),它們的作用似乎提 供了癌細胞自我生長的能力,這研究已發表在2002年3月份的生物化學期刊 (Journal of Biological Chemistry)。 分泌性蛋白質從細胞被分泌出來後,透過與本身或鄰近細胞的受體作用,將訊 息從細胞膜傳遞至細胞核,活化轉錄因子(Transcription factor),調控 DNA 進行轉錄,再轉譯出蛋白質後,指引鄰近細胞執行特殊功能,例如:細胞生長 、轉移或分化甚至凋亡…等。 美國Vanderbilt-Ingram 癌症中心-腫瘤生物學科副教授Peng Liang 與其研究 團隊,在癌細胞中發現一特殊的分泌性蛋白質-介白素24 (Interleukin-24)與 其受體 (receptor) ;介白素,參與了促進T細胞的生長、B細胞與天然殺手細 胞的活化,因此,當受傷或發生感染時,介白素隨即由免疫細胞所分泌出來, 然而,Peng Liang教授等人在結腸癌細胞中,意外發現介白素-24 與其受體的 存在,也揭開了癌細胞生生不息的秘密。 最初,他們利用differential display的方式比較癌細胞與正常細胞的基因表 現,結果發現,在結腸癌與胰臟癌細胞中,致癌基因(oncogene) RAS常有突變 的情形發生,且RAS 的活化常導致介白素24與其受體異常的表現,但是,發現 癌細胞與正常細胞基因表現的差異,只是整個故事的開始, 最初,Peng Liang教授等人並不知道這蛋白質就是介白素,因此將他們新發現 的分泌性蛋白質,命名為MOB-5,當他們clone出基因時,從序列上明顯的發現 其與介白素10、介白素20、介白素22,有高度相似,再進一步研究MOB-5 與其 他介白素受體結合測試後,才提供了MOB-5為介白素大家族一員的分子基礎, MOB-5也重新被命名為介白素24 (IL-24)。 Peng Liang教授等人透過老鼠造血細胞進行研究時發現,老鼠造血細胞在介白 素3 (IL-3)存在時,可以生長、存活;但將細胞大量表現介白素24受體 (IL-24 receptor)後,若不給予介白素3、介白素24刺激,結果細胞會大量死亡;若將 細胞大量表現介白素24受體 (IL-24 receptor)後,不給予介白素3刺激,但介 白素24仍舊存在下,則細胞選擇繼續生長、存活。 這實驗暗示著介白素24可以促進細胞生長或避免細胞走向死亡。 Peng Liang教授指出:發現介白素24可以促進細胞生長、生存,避免細胞走向 死亡,又在癌細胞中發現大量介白素24與其受體,這顯示兩者間有著密切的關 聯。 他認為:當細胞分泌出蛋白質後,可以結合到本身的受體,再迅速將訊息傳遞 至細胞核後,調控DNA 進行轉錄,再分泌出蛋白質,這完全不須要鄰近細胞的 參與,且形成了一高效率的自給自足的迴路,一而再的重複自我催眠,左右細 胞的表現。 目前,Peng Liang與其研究團隊正積極研發ㄧ新型分子,希望經由阻斷介白素 24的分泌,或阻斷介白素24與其受體結合,破壞癌細胞自給自足的訊息傳遞迴 路,摧毀癌細胞持續生長、存活的美夢,並引導其走向死亡。 --參考來源: ScienceDaily Magazine: Newly Indentified Protein Linked To Cancer Cell Survival Journal of Biological Chemistry, March 1, 2002; 277(9): 7341-7347 Sciscape 新聞
Sciscape新聞內容 [Jul 11, 2004]

醫學:為什麼癌症會轉移?

編輯:youko 癌細胞的轉移可能是因為喚醒了身體中沈睡的胚胎發育相關轉錄因子所致。 一般來說,癌細胞進行轉移會分為幾個階段: 第一個階段稱為侵犯(invasion),這個階段當中癌上皮細胞會鬆開癌細胞之 間的連接,使得癌細胞「重獲自由」而能移動到其他地方去。 第二個階段稱為內滲(intravasation),癌細胞穿過血管或淋巴管的內皮進 入循環系統。 第三個階段稱為外滲(extravasation),在這個階段當中,經過循環系統之 旅洗禮的倖存者,會穿過微血管的內皮細胞到達新樂土--其他的組織。 最後的階段就是這些癌細胞的新大陸移民,在其他組織當中繁衍茁壯形成轉移 的惡性腫瘤。 雖然目前已有研究披露出一些與轉移過程相關的基因,不過大部分的研究都是 將癌細胞注射入循環系統中,如此便缺少了與侵犯和內滲作用相關的基因研究 。而在麻省理工學院的懷德海研究所(Whitehead Institute)當中由Robert Weinberg所領導的研究團隊,則在最近發表與癌症轉移早期相關的研究結果。 首先他們使用當紅的微陣列(microarray)技術來分析會轉移的老鼠乳癌細胞 的基因表現,從中他們找到一個重要的轉錄因子:Twist。 這個轉錄因子在胚胎發育的某些過程中,肩負著引發細胞移動以及組織重組的 任務。而類似的細胞移動以及組織重塑情形在腫瘤轉移的時候也會發生。 他們發現Twist會使由鈣黏附素E(E-cadherin)所調控的的細胞黏附作用失效 ,以及產生上皮細胞的上皮-間質轉化(Epithelial- Mesenchymal Transition, EMT)。 而且被阻斷了Twist表現的癌細胞其轉移的程度會降低,並且在循環系統中的癌 細胞數目也有減少的現象。 另外在人類乳癌中的侵犯性小葉癌(invasive lobular carcinoma)當中也觀 察到Twist抑制了鈣黏附素E的表現。 因此Weinberg等人推測,癌細胞之所以能進行轉移,可能是因為喚醒身體中沈 睡已久,負責胚胎早期型態發育的基因,從而啟動相關的程序,因此獲得轉移 的可怕能力。 未來在臨床上也許能開發藥物以抑制Twist這類基因的表現,避免腫瘤轉移;又 或者可以藉由篩檢這些基因,早期發現腫瘤未來的走向,並給予適當的治療。也 許以後癌症不再是那麼令人可怕的洪水猛獸,而會變成另一種慢性病也不一定。 原始論文: Jing Yang, et al. Twist, a Master Regulator of Morphogenesis, Plays an Essential Role in Tumor Metastasis. Cell(117), 927-939,2004. --參考來源: EurekAlert!: New insight into cancer metastasis ScienceDaily:New Insight Into Cancer Metastasis Sciscape 新聞