國輻中心預防癌症新發現,登國際期刊

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 06 日 15:30 | 分類 光電科技 , 醫療科技 follow us in feedly

國輻中心耗時近 5 年發現癌細胞誘發機制,登上國際期刊《科學報導》,未來這項研發成果將可望發展出新藥物,從源頭阻止基因調控,藉此直接抑制癌細胞生成,預防癌症發生。



國家同步輻射研究中心研究員陳俊榮、博士生研究助理陳俐穎以及國立中山大學生物醫學研究所教授戴明泓等人,首度解析出肝癌衍生生長因子(Hepatoma-Derived Growth Factor,HDGF)結合基因的三維結構,成為全球第一個從結構生物學角度,發現肝癌衍生生長因子誘發癌症機制的研究團隊,研究成果 1 月 10 日登上國際期刊《科學報導》(Scientific Reports)。

肝癌衍生生長因子是一種不好的蛋白質,起初是在人類肝癌細胞中發現,它能與基因結合並啟動基因調控的功能,讓正常細胞轉變成癌細胞。研究顯示它與十大癌症的誘發有密切關聯,包含了非小細胞肺癌、肝癌、乳癌、口腔癌、前列腺癌、胃癌、胰臟癌、食道癌及卵巢癌等。

陳俊榮說,過去無法直接觀察到肝癌衍生生長因子的「基因結合反應區」,所以不了解癌症誘發的機制,這次研究利用台灣光子源(Taiwan Photon Source,TPS)首度解出人類肝癌衍生生長因子的基因結合反應區,解析度達 0.28 奈米,相當於頭髮直徑的三十萬分之一,並發現此區會與基因結合且交換訊息,進而刺激細胞增生。

(Source:論文

陳俊榮指出,其實研究初期是使用台灣光源進行實驗,每個樣品至少耗費 1.5 小時才能取得數據,但由於樣品被 X 光長時間照射後破壞,得到的數據無法正確解出肝癌衍生生長因子的基因結合反應區結構,直到使用台灣光子源才迎刃而解,台灣光子源只需 12 秒就能取得一個樣品的數據。

陳俊榮表示,台灣光子源的超高亮度 X 光,是解析結構的重要關鍵,因為樣品曝光時間大幅縮短 450 倍,所以樣品在遭受 X 光破壞之前,就已經取得完整的數據。這項研究最困難的關鍵技術之一,在於利用「蛋白質結晶學技術」培育高品質的蛋白質晶體,由於肝癌衍生生長因子的結構相當不穩定,所以培養晶體的難度極高,他們 5 年間培育並篩選了近千個晶體,再加上台灣光子源的加持,才有了重要突破。

陳俊榮指出,現階段對抗癌症的方法,都是在癌症發生之後再以化療、標靶藥物或免疫療法等方式攻殺癌細胞,國輻中心的新發現未來將可望發展專一性高、副作用低的藥物,以降低體內肝癌衍生生長因子的量,或抑制肝癌衍生生長因子基因結合反應區的功能,就能有效減少癌細胞生成,從「癌症治療」進擊到「癌症預防」。

此外,肝癌衍生生長因子還可以做為癌症風險評估與早期偵測的重要指標,能在黃金治療期內發現癌症並提高存活率。

(作者:朱則瑋;首圖來源:pixabay