癌細胞會分泌大量的「小囊泡」,能助其生長及轉移

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 30 日 0:00 | 分類 醫療科技 follow us in feedly

癌細胞在人體內之所以能「坐大」,除了本身已不受控制地持續進行細胞分裂,也要設法抑制周圍的免疫細胞攻擊自身並改變周邊環境,以減少成長「阻礙」。近年來科學家逐漸發現,「外泌體」(exosomes)是癌細胞用以改變「腫瘤微環境」(tumor microenvironment),甚至能為其「轉移」至其他器官組織預做準備的重要手段。



外泌體也稱「外吐小體 」、「胞外體」,是細胞以脂質雙分子層(lipid bilayer)包覆活性分子分泌至細胞外的小囊泡,核酸、蛋白及脂質等重要生物分子皆包含其中。外泌體有如生物體內的微小「快遞車」,雖然直徑很小僅約 100 奈米,但可集結許多種類的「貨物」並運送至鄰近或個體的其他部位細胞,進而影響其他細胞的「行為」(如基因表現、蛋白表現)。

生物學家早在 30 多年前就已觀察到外泌體的存在,但當時之技術尚不足以深入研究並了解其功能,僅能初步推測胞外體可能是細胞排泄廢物的一種機制。近年來隨著研究技術和分析儀器的進步,科學家得以一窺外泌體在體內的功能,進而發現它在腫瘤發展和轉移過程扮演的角色。

正常細胞與癌細胞皆會製造外泌體,但癌細胞的分泌量明顯較高。癌症病人的血液、尿液及唾液通常可偵測到更多外泌體。癌細胞分泌的外泌體攜帶的分子種類也與正常細胞分泌的不同,通常含有較高比例的免疫抑制蛋白,推測具有抑制免疫細胞攻擊癌細胞的作用。

外泌體的特性使它非常適合擔任細胞與細胞間傳遞訊息溝通的角色,它們的表面裝置與母細胞相似的訊息傳遞蛋白,當與目標細胞的細胞膜上受體結合時,可誘發細胞內的訊息傳遞;而外泌體內更包覆了多種生物分子,一旦進入目標細胞可立刻發揮影響力。

(Source:PMC

腫瘤於人體內欲進一步發展與轉移,需要依賴外泌體為其創造有利的生存環境,因此癌細胞會持續釋放數以百外萬計的外泌體,有的能抑制免疫系統對癌細胞的監控,有些會促進血管新生,尚有部分外泌體可作用於癌細胞,促進自身生長及存活能力。除了協助癌細胞改變其緊鄰周邊的微環境,癌症外泌體對癌症病人最大的威脅在於能協助腫瘤轉移至其他器官組織,而轉移正是造成癌症死亡的主因之一。

癌症外泌體如何幫助腫瘤轉移呢?一方面它可作用於癌細胞本身,促進其爬行及侵犯周邊組織的能力,更重要的是可經由血液循環影響遠端組織的細胞活動,並營造一個適合癌細胞「落腳」的環境,使得隨之擴散至此的癌細胞能快速適應新環境,並迅速建立灘頭堡進而攻城掠地,最後病人因被轉移的器官功能損失而死亡。

認識到癌症外泌體對病患生命的威脅,科學家已開始思考開發對抗癌症外泌體的藥物,目前有 3 個主要研究方向:1. 抑制癌症外泌體的生成;2. 阻絕目標細胞接收外泌體的途徑;3. 阻斷外泌體於目標細胞所引發的訊息傳遞。雖然各方面的開發工作皆已展開,但仍處於「臨床前」(preclinical)階段,是否能成功開發出抗癌藥物仍言之過早。

相對而言,利用外泌體於癌症早期篩檢的發展則較快速。目前已有業者提供快速、大量純化病患血液、尿液等體液中的癌症外泌體平台。只要研究人員能進一步建立不同種類癌症的外泌體所具特定生物分子的資料庫,並且能準確、靈敏的偵測這些分子,相信將是癌症早期篩檢的一大進步。

(首圖來源:pixabay