乳癌細胞為何轉移到肺?中研院破解機轉帶來治療曙光

中研院基因體研究中心助研究員黃雯華(右)與博士後研究員張博皓。記者邱宜君/攝影
中研院基因體研究中心助研究員黃雯華(右)與博士後研究員張博皓。記者邱宜君/攝影

乳癌長期穩坐台灣女性癌症之首,早期診斷比例雖增加,但復發轉移的存活率從九成大降至三成。中央研究院基因體研究中心有重大發現,找到乳癌細胞腫瘤鬆脫、經血液轉移肺臟的關鍵蛋白質DSG2,並領先全球確立癌細胞DSG2含量並不維持在高點,而是會動態變化。這項發現為開發乳癌新療法立下基礎,今年1月登上國際期刊《美國國家科學月刊》。

中研院基因體研究中心助研究員黃雯華表示,過去已知靠近微血管的腫瘤邊緣,可能會有一些堆疊的癌細胞團簇進入血液循環,這種「循環腫瘤細胞群簇(CTC)」就相當於腫瘤幹細胞,隨血流跑到其他器官,再穿出微血管壁,在其他器官定錨增生,完成癌細胞轉移。但過去不知道,為何有些單顆癌細胞也能從緊緊堆疊的癌細胞脫離、進入血液,單槍匹馬在循環中存活,直到抵達其他適合生存的器官。

原來答案就在蛋白質DSG2。黃雯華表示,分析164個台灣乳癌病理切片發現,癌細胞有DSG2的患者存活率明顯較低、復發率較高,且不限於乳癌種類,國外研究也證實同樣發現。DSG2是與表皮細胞接合有關的常見蛋白質,促使細胞互相黏附,在正常細胞含量偏低,在腫瘤細胞卻會有高低變化。

黃雯華及博士後研究員張博皓透過小鼠實驗發現,有DSG2的乳癌細胞會在原位形成較大腫瘤,也會產生較多循環腫瘤細胞群簇(CTC)。在腫瘤中的厭氧區,厭氧關鍵調節蛋白(HIF-1α)會抑制乳癌細胞的DSG2,導致癌細胞彼此間的黏附力下降,單顆癌細胞就可以脫離、進入血管。

當這顆乳癌細胞來到氧氣充沛的血液中,DSG2又會慢慢高起來,這能夠幫助乳癌細胞在循環系統中存活,等到抵達適合的器官,例如乳癌轉移最常見的肺臟,也更容易附著和增生。沒有SDG2的循環腫瘤細胞群簇(CTC)則可能傾向轉移到比較厭氧的組織。

黃雯華表示,除了乳癌,子宮頸癌、頭頸癌、肺癌的預後也與DSG2相關,可能成為未來癌症研究關注的新焦點。DSG2可用於進行癌細胞的生物標記,也能用於開發針對DSG2的小分子抗體藥物,讓藥物結合DSG2高表現的癌細胞,進而殺死癌細胞。或許未來也可以利用類似血液透析的方式,將DSG2高表現的癌細胞從血液中移除,以阻斷一部分的癌轉移。

中研院基因體研究中心助研究員黃雯華(右)與博士後研究員張博皓。記者邱宜君/攝影
中研院基因體研究中心助研究員黃雯華(右)與博士後研究員張博皓。記者邱宜君/攝影

癌細胞 乳癌 腫瘤

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