左圖為治療前:綠色為癌細胞,紅色為脂肪細胞。右圖為治療後:深黃色為紅色與綠色之混和結果(圖:Department of Biomedicine, University of Basel)

在一項驗證理論的實驗中,研究人員成功在老鼠體內將人類的乳癌細胞誘轉成脂肪細胞。為了達成此目標,研究團隊利用轉移癌細胞呈現出的特性,並使用兩種藥物予以治療。該研究目前只完成老鼠試驗,未來有望進行臨床試驗。

轉變與機制

當你切到手指時,或者當一個胚胎開始長出器官時,上皮組織(epithelium)細胞開始變得較像液體,轉化成一種稱為間質(mesenchyme)的幹細胞,然後再轉變成身體各部位需要的細胞。這個過程被稱作上皮細胞間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。科學家已經知道癌症會利用此過程和另外一個相反的過程,也就是間質上皮細胞轉化(mesenchymal‐to‐epithelial transition,MET)擴散並轉移到全身。

研究人員在老鼠體內植入攻擊性型態的人類乳癌細胞,並利用一種稱作羅格列酮(rosiglitazone)的糖尿病用藥及一種稱作曲美替尼(trametinib)的癌症藥物來予以治療。由於這些藥物的效果,當癌細胞使用上述 EMT 或 MET 中任一個轉變路徑時,這些癌細胞沒有擴散,反而是從癌細胞轉變成脂肪細胞。該過程稱為脂肪生成作用(adipogenesis)。

研究團隊在論文中寫到:「本研究使用的模型,讓我們可以評估在腫瘤周遭擴散癌細胞的脂肪生成作用。結果顯示,使用羅格列酮與曲美替尼的合併療法,可以特別標靶於可塑性增強的癌細胞,並誘導其脂肪生成作用。」

雖然不是所有的癌細胞都轉成脂肪細胞,但是經過脂肪生成作用後的細胞沒有恢復成原本的癌細胞。瑞士巴塞爾大學(University of Basel)的生化學家葛哈爾·克里斯多夫教授(Gerhard Christofori)表示:「經過 EMT 路徑的乳癌細胞不僅分化成脂肪細胞,也完全停止增長。就我們目前從長期培育實驗中觀察的結果,由癌細胞轉成的脂肪細胞仍維持脂肪細胞,沒有再變回乳癌細胞。」

這個過程是如何運作的?作為癌症藥物的曲美替尼增加了細胞的轉變過程,也就是增加從癌細胞轉成幹細胞,以及從幹細胞轉成脂肪細胞的過程。相較之下,羅格列酮則較不重要,但是與曲美替尼結合之下,也幫助幹細胞轉變成脂肪細胞。團隊的論文中寫到:「結合曲美替尼及羅格列酮的脂肪生成作用分化療法,在多個臨床前乳癌老鼠模型中可有效阻止癌細胞的入侵、傳播及轉移。 」

臨床試驗

令人興奮的是,曲美替尼及羅格列酮均已獲得美國食品藥品監督管理局(U.S. Food and Drug Administration,FDA)核准,因此這種療法要進入人體臨床試驗應該較為容易。儘管許多老鼠試驗成功的療法都在臨床試驗階段失敗,但由於這個療法在人類細胞上有效,因此仍然給予科學家多一點希望。

與此同時,研究團隊也在研究這種療法是否可與化學療法結合,以及是否也適用於其他類型的癌症。克里斯多夫教授表示:「在未來,創新的治療方法能與傳統的化學療法結合,以抑制原發腫瘤生長和致命性癌症轉移的形成。」

研究團隊也在論文中寫到:「關於此療法對實驗性乳癌轉移的抑制效果,以及用於治療第四期乳癌的潛力,我們還需要在臨床前模型中配合輔助性的化學療法,以評估臨床上的結果。由於我們已使用 FDA 核准的藥物來研究該療法的臨床前效果,因此應該能進行臨床試驗。」

參考資料:

  1. Bowler, J., (2019, August 10). Scientists Successfully Turn Breast Cancer Cells Into Fat to Stop Them From Spreading. Science Alert
  2. Dana Ishay-Ronen et al., (Jan 14 2019) Gain Fat—Lose Metastasis: Converting Invasive Breast Cancer Cells into Adipocytes Inhibits Cancer Metastasis. Cancel Cell DOI:10.1016/j.ccell.2018.12.002
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