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腫瘤裡的細菌,意外指向一條抗癌新路徑

UIC團隊從腫瘤相關細菌蛋白取得靈感,設計出能干擾癌細胞粒線體供能的胜肽aurB;動物實驗顯示它與放射線合併時效果更明顯,但距離人體治療仍有漫長驗證。

By SURL BioNews

癌症治療常把腫瘤視為一團失控增生的人體細胞,但腫瘤其實也是一個複雜微環境,裡面有免疫細胞、血管、基質,也可能藏有微生物。伊利諾大學芝加哥分校研究團隊如今把這個看似不利的共生現象,轉化為藥物設計線索:某些在腫瘤樣本中發現的細菌蛋白,或許能反過來成為攻擊癌細胞能量系統的工具。

這項研究的主角是一段名為aurB的胜肽,靈感來自光合細菌的銅蛋白auracyanin B。根據UIC Today與刊登於《Signal Transduction and Targeted Therapy》的論文,研究人員是在分析人類腫瘤樣本中出現的細菌訊號後,鎖定這類蛋白並設計出較短的功能性片段,希望它能進入癌細胞並干擾其生存所需的能量供應。

實驗顯示,aurB會定位到癌細胞的粒線體,並抑制ATP產生。ATP常被稱為細胞能量貨幣;對快速增殖且代謝壓力較高的腫瘤細胞而言,能量供應一旦被削弱,生長與轉移能力便可能受到牽制。論文進一步指出,aurB的作用標的涉及ATP合成酶,這使它不同於只泛泛破壞細胞的毒殺策略,而是把焦點放在腫瘤細胞的能量機械上。

研究團隊在攝護腺癌細胞與動物模型中測試aurB,包括p53功能不活化的細胞株,以及對荷爾蒙治療具抗性的攝護腺癌小鼠模型。UIC的說明指出,aurB能抑制腫瘤細胞粒線體能量生成,且與放射線治療合併時效果最明顯;期刊論文則提到,在脛骨骨轉移模型中,合併治療顯著抑制腫瘤生長,並減少肺部轉移病灶。

這裡的科學意義不只在於找到一段新胜肽,也在於它可能繞開部分既有抗癌策略的限制。研究作者指出,先前由細菌蛋白azurin衍生的抗癌胜肽較依賴p53路徑,而aurB在不同p53狀態的癌細胞中仍呈現活性。若後續研究能支持這一點,aurB可能對某些帶有p53缺陷、治療選項較棘手的腫瘤更有研究價值。

不過,這仍是臨床前研究。動物模型中的腫瘤抑制不等於人體療效,胜肽藥物也常面臨穩定性、遞送、劑量、安全性與腫瘤選擇性的考驗。aurB瞄準粒線體能量生成,理論上也必須確認它對正常高能耗組織的影響是否可控,尤其是在與放療合併時,治療窗口需要更細緻的毒理資料來界定。

UIC表示團隊已為aurB申請專利,並正在探索走向人體臨床試驗的路徑。這代表它已從一個腫瘤微生物學的觀察,向候選治療概念前進一步;但真正決定其價值的,將是後續是否能在更嚴格的藥理、毒理與臨床設計中,證明它不只是能切斷癌細胞能量,也能在病人身上安全、可重複地帶來治療利益。

References

  1. ScienceDaily Top Health
  2. UIC Today
  3. Signal Transduction and Targeted Therapy