抗生素不只治療痘痘,還能打擊癌症

作者 | 發布日期 2015 年 02 月 11 日 11:55 | 分類 醫療科技
藥丸。取自FLICKR

美國癌症專刊 Oncotarget 近期刊登了一篇不同於傳統癌症藥物治療的研究──藉由抗生素消除癌症幹細胞。這論點是由英國曼徹斯特大學突破乳癌研究單位(Breakthrough Breast Cancer Research Unit)的主任 Michael Lisanti 提出,而他的靈感謬思,來自於 8 歲女兒 Camilla 的妙言妙語。



「在一次晚餐中,我詢問女兒會如何治療癌症,而她竟回答:可以試試每次我感冒生病時你用的『抗生素』 ?」這個提議讓 Michael Lisanti 教授開始思考抗生素治癌的可能性。

一般來說,癌症藥物治療無論是化學治療或標靶治療,目的多是讓癌細胞無法複製、分裂,來阻斷腫瘤的蔓延擴張。

更細緻地分析,化學治療藥物是在細胞生長各個步驟中,製造干擾來抑制或殺死癌細胞。而標靶治療則是因為特定癌症的細胞表面具有特殊表面標記或癌細胞訊息傳遞的受體,以此為基礎所研發的抗癌藥物及治療具有「針對性」,所以它除了增加癌症治療的效果外,其毒性與全身性副作用更少。

在臨床治療選擇上,通常會結合一到數種化療藥物以及標靶治療,希望能藉由不同機制來殺死癌細胞以提高治療效果,但事實上,還是常遇到患者對於治療藥物的反應不佳。

 

殺死幹細胞才能抑止增生

關於腫瘤的抗藥性,近年來科學界做出這樣的解釋:早先研究已指出癌症是由多種表現型的細胞族群組成,多數的癌細胞並不具有引發腫瘤發生的能力,只有少數的癌細胞才有致癌性,這種特殊細胞我們稱之為腫瘤幹細胞(Cancer stem cell)或腫瘤起始細胞(Tumor-initiating cells),它具備自我更新以及更強大的分化及增生成癌細胞能力,就像生理學上幹細胞的特質故得名。因此腫瘤幹細胞對治療較具有抵抗性,如果藥物作用僅僅殺了普通癌細胞,腫瘤幹細胞還存在,那它就會不停複製增生,治療最終就失敗。

近年來醫學認為這種腫瘤幹細胞和多重抗藥性、存活率低、容易復發或遠端轉移的癌症密切相關,而研究也指出癌症幹細胞在腦癌、乳癌、肺癌、鼻咽癌和白血病中被發現,因此,如何有效的抑制腫瘤幹細胞的生長就成為目前醫學所追求的目標之一。

有了女兒的提示,Michael Lisanti 教授思考是否能從抗生素著手,和腫瘤幹細胞做連結。

他從微觀的細胞層面分析,有個重要胞器稱為粒線體,它負責提供能量,而當腫瘤幹細胞為了生存必須複製和聚落擴張時,粒線體就是能量馬達。假使將腫瘤幹細胞視為造成感染的細菌,利用抗生素殺菌時,同時會抑制粒線體能量合成的副作用來遏止細胞生長和代謝活性,也許就能阻止腫瘤的擴張。

Michael Lisanti 教授和紐約愛因斯坦醫學院(Albert Einstein College of Medicine)、費城的 Kimmel  癌症中心醫療團隊合作,使用 5 種針對粒線體作用、抑制其合成的抗生素,如治療青春痘的德霸黴素(Doxycycline)、四環黴素(Tetracyclines)、常見感染用藥紅黴素(Erythromycins)等,並同時選取 8 種不同類的癌細胞進行實驗,發現其中 4 種抗生素能消滅腫瘤幹細胞,其中包含腦癌中死亡率最高、也最常見的「膠質母細胞瘤(Glioblastoma)」、肺癌、前列腺癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌及皮膚癌等。

 

若有療效會更省時、減少成本

以肺癌患者為例,當使用抗生素德霸黴素和阿奇黴素治療腫瘤引起感染的病人,發現除感染受到控制外,腫瘤幹細胞亦被抑制,且讓患者的一年存活率從 45%增加至 75%。

試驗結果顯示藥物對正常細胞沒有或僅有微小的毒性,但至於抗生素在正常細胞與腫瘤幹細胞之間是否具有選擇性的影響,還待更多的研究釐清。

但根據內共生理論(Endosymbiotic Theory),意即粒線體曾經是細菌,後來被大型細菌併吞後,在其細胞內與之共生,因此粒線體和一般細胞結構不太一樣,它有自己的基因,和原核生物(如細菌)比較接近。而在人體裡不同的細胞,它的粒腺體數目及所含的 DNA 皆不同,所以腫瘤幹細胞與成熟細胞的粒線體構造和內容也不同,這種差異就也許就能被設計成像標靶治療一樣,單獨抑制癌症幹細胞的治療。

關於癌症細胞的粒腺體醫學尚未有明確結果,然而,突破乳癌研究計畫的另一主持人,Dr.Federica Sotgia對「抗生素治療癌症」的新發現深具信心:

「這些抗生素已經使用數十年,是早已被 FDA 所認可的用藥,具有大量藥物機轉及人體研究成果資料,因此,若應用在癌症方面,這項新發展會更省時、減少成本,也能和其他治療方式結合來提高效果。」

的確,現今癌症藥物動輒上萬至數百萬,若未來更進一步證實抗生素對腫瘤的療效,對於無法負擔昂貴治療的患者們,這些便宜而歷史悠久的藥物,會是帶來健康的新希望。

【本文和高雄醫學大學附設中和醫院乳房外科──歐陽賦醫師合作】

(首圖來源:Flickr/e-Magine Art CC BY 2.0) 

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