找到加速癌症轉移的關鍵機制,PSPC1 基因把英雄變反派

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 21 日 15:30 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly


聽到癌細胞轉移,許多人都大驚失色,因為這正是導致癌症患者死亡的主因。然而,癌細胞為何會由靜轉動,學界至今仍在探索。

中央研究院生物醫學科學研究所周玉山研究員長期探索與癌細胞轉移有關的基因:PSPC1。近期,周玉山和藍耀東博士後研究員進一步發現致癌原理:PSPC1 的異常表現使細胞蛋白質「英雄變反派」,並產生癌細胞轉移等一系列致癌效果。研究成果於 2019 年 12 月登上《自然通訊》(Nature Communications),也已申請多國專利,未來將有助於發展新穎的癌症治療藥物。

英雄如何變反派?

2018 年,周玉山研究發現大量 PSPC1 基因會促使癌細胞增生轉移,此次研究進一步了解來龍去脈。PSPC1 可控制蛋白質於細胞核與細胞質間進出,而在正常細胞核裡,酵素 PTK6 原本是箝住 PSPC1、避免細胞癌化的「英雄」,然而一旦 PSPC1 基因大量產生或突變,PTK6 酵素便不再與 PSPC1 互相作用,反而會自行移動到細胞質中,並變成有致癌效果的「反派」。

除此之外,由於 PSPC1 異常表現,觸發種種後續反應,均進一步加速癌細胞轉移,原本應該在細胞質的蛋白質 β-catenin,也會因 PSPC1 失控進入細胞核,刺激蛋白質 Wnt3a 的細胞自我分泌,造成另一套致癌反應。經過這一系列過程,癌細胞會變成移動力更強的「上皮至間質細胞」(EMT),或變形力更強的「癌幹細胞」(CSC)。同時,細胞「轉化生長因子-β1」(TGF-β1)的致癌特性也會活化。

研發抗癌抑制劑,提升肝癌小鼠存活率

然而,了解 PSPC1 的作用機制,還不能解決癌細胞移轉的問題,團隊更精準定位出 PSPC1 與 PTK6 作用的關鍵點:「523 號突變點」(Phospho-Y523-PSPC1),並藉此開發出「PSPC1 抗癌抑制劑」(PSPC1-CT131)。

研究團隊從病人的肝癌組織證實,「523 號突變點」可當作生物標記,只要偵測出「523 號突變點」在肝癌組織減少,就表示 PSPC1 造成的致癌機制已活化。團隊研發的「PSPC1 抗癌抑制劑」,可有效使小鼠體內的 PSPC1 正常表現,進而控制致癌分子的路徑,延長肝癌小鼠的存活率。

周玉山強調,根據臨床數據統計,約有 60%~70% 癌症患者,體內 PSPC1 基因都有大量表現。研究團隊從十年前發現並研究此基因至今,終於近兩年連續取得突破性進展。透過本次研究成果,未來可藉由檢測病患癌組織「523 號突變點」的表現程度,來預測腫瘤惡化的可能性。而「PSPC1 抗癌抑制劑」則有對 PSPC1 及 PTK6 雙重抑制的效果,若可以用來控制腫瘤惡化與腫瘤轉移,將提升病患存活的機會,對癌症治療創造更具體的貢獻。

論文第一作者為中研院博士後研究學者藍耀東。生醫所周玉山研究員領導團隊,感謝台北醫學大學癌症生物學與藥物研發研究所陳忻怡助理教授、癌症轉譯研究中心李雨青副研究員及生物化學研究所陳瑞華特聘研究員協助。研究經費由中研院及科技部計畫共同支持。

(首圖來源:shutterstock)

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