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2012年6月14日

中大研究揭示正常细胞及癌细胞逆转凋亡过程及其引致的基因变异和癌症恶化

2012年6月14日
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中大生命科学学院教授冯明钊教授领导的研究团队发现,正常细胞及癌细胞能够从一种广泛认为不可逆转的死亡过程中存活,并会引致基因变异及癌症恶化。

左起:中大生命科学学院生物学课程主任黄创俭教授、大豆研究中心主任林汉明教授、生命科学学院教授冯明钊教授、农业生物技术国家重点实验室(香港中文大学)主任辛世文教授,以及理学院副院长周克勋教授。

由香港中文大学(中大)生命科学学院、中大大豆研究中心及美国约翰霍普金斯大学医学院科学家合作的最新研究发现,正常细胞及癌细胞能够从一种广泛认为不可逆转的死亡过程中存活。此项突破性发现将刊载于本月十五日发行的最新一期国际权威杂志《细胞分子生物学》(Molecular Biology of the Cell)。研究获罗桂祥生物医学研究基金、利希慎基金、大学教育资助委员会卓越计划,以及Saskia van der Stap共同资助。 

细胞凋亡是一种细胞自杀过程。当细胞受到破坏或不再被身体需要时,会自我毁灭。细胞凋亡过程包括细胞萎缩、线粒体(细胞能量工厂)结构破坏和断裂、细胞核收缩、脱氧核糖核酸(DNA)遭受破坏,以及半胱氨酸蛋白酶Caspases(一组关键的「刽子手」蛋白质)的活化。在人体内,细胞凋亡在早期胚胎发育、细胞数量控制和癌症生成过程中尤其重要。目前科学界普遍认为,细胞一旦展现以上关键性的凋亡特征,必会死亡。 

然而,中大生命科学学院冯明钊教授率领的研究小组曾在2009年发表突破性的发现。即使展现以上的凋亡特征,人类癌细胞仍可逆转凋亡过程,恢复细胞功能。这种现象可能是癌症在治疗后复发的原因之一。该项发现被中外媒体广泛报导,包括《BBC新闻时报》、《药物发现新闻》、英国《泰晤士报》,以及本地和欧洲其他报纸媒体。其后,研究小组利用从小鼠、大鼠和鼬分离出的正常细胞作进一步研究,发现正常细胞也可逆转凋亡过程并恢复其功能。这种现象被命名为「anastasis」(希腊文「复活得生」)。 

冯教授表示:「我们发现来自肝脏、心脏、大脑、血液和胚胎的正常细胞能从普遍认为不可逆转的死亡过程中存活。更重要的是,这些存活的细胞可能产生基因变异,并且显示出肿瘤细胞的特征。」此外,研究发现癌细胞亦可从逆转凋亡过程中产生基因变异,变得更具侵略性。这些结果说明细胞的凋亡逆转可能是导致基因不稳定和癌症恶化的原因之一。首席研究员邓浩林博士指出:「虽然细胞凋亡逆转(anastasis)可能与癌症成因、复发和恶化有关,但另一方面亦可能有助于修复组织和引致新的基因组合形成。这发现将促进基础生物学研究,并为癌症预防、治疗和组织修复疗法等提供新路向。」 

随着进一步的研究,以上发现可能有重要的临床意义。未经授权处方的草药补充剂,其服用的剂量和功效与细胞凋亡的关系并未经过充份研究和验证;如果患者不适当使用抗癌药物或中草药都可能会导致癌细胞或正常细胞逆转凋亡,产生基因突变,从而转化为更具侵略性和转移性的癌症或产生新的肿瘤。幸而,研究小组的另一个初步研究发现,大豆提取物中的异黄酮主要成分(已知的抗癌化合物金雀异黄酮,genistein,亦称染料木黄酮或染料木素)或能透过抑制癌细胞凋亡逆转,提升化疗效果,成为治疗癌症的新途径。其抗癌机制尚待进一步研究。

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中大生命科学学院教授冯明钊教授领导的研究团队发现,正常细胞及癌细胞能够从一种广泛认为不可逆转的死亡过程中存活,并会引致基因变异及癌症恶化。

 

左起:中大生命科学学院生物学课程主任黄创俭教授、大豆研究中心主任林汉明教授、生命科学学院教授冯明钊教授、农业生物技术国家重点实验室(香港中文大学)主任辛世文教授,以及理学院副院长周克勋教授。