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:巴塞爾大學)

當癌細胞要轉移時,會進入一個相對原始、可分化性較強的狀態。瑞士科學家利用此特性,使用兩種藥物迫使處於此時期的癌細胞轉變成為相對無害的脂肪細胞,而非癌細胞原本計畫轉變成的高侵略性轉移癌細胞。在老鼠模型上,科學家已經成功證實此假說的可行性。

雙藥併用

瑞士科學家成功將具有侵略性的癌細胞轉成無害的脂肪細胞,這項新研究已完成老鼠試驗。科學家利用特定種類癌細胞在轉移時的可塑性(plasticity)或稱適應性(adaptability),誘使老鼠的乳癌細胞轉變成脂肪細胞。

科學家在研究中使用兩種類型的藥物,這兩種藥物皆為已通過美國食品藥物管理局(FDA)核准上市的藥品。這種治療並未將所有的癌細胞全部轉成脂肪細胞,但確實能抑制腫瘤細胞的轉移,也能抑制腫瘤細胞擴散到其他身體部位。

研究人員表示這項研究只是初步階段,目前不確定該研究成果是否能應用於人體或其他類型的癌症。但因為該研究使用的兩種藥物皆已獲得 FDA 的核准,因此可能適用於人體。

瑞士巴塞爾大學(University of Basel)生物醫學系格哈德·克里斯多福里教授(Gerhard Christofori)表示,如果未來的研究證實這項發現確實可應用於人體,研究人員相信這種療法可以和傳統的化療併用,不但能抑制原發性腫瘤的生長,也能抑制高致死性轉移的發生。

上皮細胞間質轉化

當癌細胞轉移時,這些細胞會進行改變,使其從原本的腫瘤中釋放並擴散到身體的其他部位。為了要完成改變,癌細胞會暫時進入一個「較不成熟」的狀態,類似於幹細胞的狀態。在醫學上稱為上皮細胞間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。

研究人員表示,在 EMT 狀態,癌細胞具有高度可塑性或適應性的狀態。這種狀態能作為治療的突破口,將這些癌細胞強制轉變成其他的細胞型態。

科學檢驗

為了驗證這個假設,研究人員首先以老鼠進行實驗,將人類乳癌細胞移植到雌鼠身上的乳腺脂肪墊 (mammary fat pads)。

然後,研究人員用兩種癌症藥物治療老鼠:羅格列酮(Rosiglitazone,用於治療第二型糖尿病)及曲美替尼(Trametinib,用於抗癌治療,抑制癌細胞生長及轉移) 而羅格列酮能結合細胞膜(主要是脂肪細胞)上的某種受器。一項研究指出,該受器在多種生物過程中皆扮演重要角色,包括使脂肪細胞成熟。糖尿病患者使用此種藥物,是因為此類藥物所結合之受器也具有增加胰島素的感受性(sensitivity)。

研究人員在新的研究中發現,當老鼠同時接受這兩種藥物的治療時,從原有腫瘤所釋出的癌細胞轉成了脂肪細胞。這種療法不只抑制了腫瘤生長,也防止了腫瘤進一步的轉移。

是否能夠廣泛應用

美國羅斯威爾公園綜合癌症研究所(Roswell Park Cancer Institute)的研究員安德魯·古德科夫博士(Andrei Gudkov)表示,將目標放在防止癌細胞進入 EMT 狀態,是一個創新又巧妙的想法,它讓「壞細胞」變成了「好細胞」。在這種情況下,高適應性的癌細胞被迫轉成無法進一步細胞分裂的脂肪細胞。

古德科夫博士也認為,因為本研究使用的兩種藥物皆已獲得 FDA 批准,故能大幅度促進應用於臨床患者之轉型過程。不過,古德科夫博士也表示,該研究的設計不能完全代表在臨床使用在癌症病患時,這樣的混合療法會有抑制腫瘤生長的效果,並如同預期地那樣防止轉移的發生

古德科夫博士表示,發現並測試可以防止轉移的藥物具有挑戰性。這需要經過長期的試驗,也需要大量的患者參與。不只如此,在本研究的設計下,雖然兩種藥物都已經取得 FDA 認可,但學名藥(Generic Drug)很少會進行冗長的試驗,原因在於時間跟費用。

研究人員提出假設,如果他們能夠強制將處於 EMT 狀態的癌細胞轉換成脂肪細胞,並達到臨界質量(critical mass),也許就能降低腫瘤逃避化療的能力,因為 EMT 狀態能幫助癌細胞逃避化療,並能提高癌細胞的適應力。研究人員計畫在未來的動物研究中,用現有的化療去測試這兩種藥物的混合療法,他們也將研究這種混合療法是否也能應用於其他類型的癌症。

 

參考資料:

  1. Rachael Rettner. (Jan. 15. 2019) Cancer Cells Transformed Into Harmless Fat In Mouse Study . LiveScience
  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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