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二零一二年六月十四日

中大研究揭示正常細胞及癌細胞逆轉凋亡過程及其引致的基因變異和癌症惡化



由香港中文大學(中大)生命科學學院、中大大豆研究中心及美國約翰霍普金斯大學醫學院科學家合作的最新研究發現,正常細胞及癌細胞能夠從一種廣泛認為不可逆轉的死亡過程中存活。此項突破性發現將刊載於本月十五日發行的最新一期國際權威雜誌《細胞分子生物學》(Molecular Biology of the Cell)。研究獲羅桂祥生物醫學研究基金、利希慎基金、大學教育資助委員會卓越計劃,以及Saskia van der Stap共同資助。 

細胞凋亡是一種細胞自殺過程。當細胞受到破壞或不再被身體需要時,會自我毁滅。細胞凋亡過程包括細胞萎縮、線粒體(細胞能量工廠)結構破壞和斷裂、細胞核收縮、脫氧核糖核酸(DNA)遭受破壞,以及半胱氨酸蛋白酶Caspases(一組關鍵的「劊子手」蛋白質)的活化。在人體內,細胞凋亡在早期胚胎發育、細胞數量控制和癌症生成過程中尤其重要。目前科學界普遍認為,細胞一旦展現以上關鍵性的凋亡特徵,必會死亡。 

然而,中大生命科學學院馮明釗教授率領的研究小組曾在2009年發表突破性的發現。即使展現以上的凋亡特徵,人類癌細胞仍可逆轉凋亡過程,恢復細胞功能。這種現象可能是癌症在治療後復發的原因之一。該項發現被中外媒體廣泛報導,包括《BBC新聞時報》、《藥物發現新聞》、英國《泰晤士報》,以及本地和歐洲其他報紙媒體。其後,研究小組利用從小鼠、大鼠和鼬分離出的正常細胞作進一步研究,發現正常細胞也可逆轉凋亡過程並恢復其功能。這種現象被命名為「anastasis」(希臘文「復活得生」)。 

馮教授表示:「我們發現來自肝臟、心臟、大腦、血液和胚胎的正常細胞能從普遍認為不可逆轉的死亡過程中存活。更重要的是,這些存活的細胞可能產生基因變異,並且顯示出腫瘤細胞的特徵。」此外,研究發現癌細胞亦可從逆轉凋亡過程中產生基因變異,變得更具侵略性。這些結果說明細胞的凋亡逆轉可能是導致基因不穩定和癌症惡化的原因之一。首席研究員鄧浩林博士指出:「雖然細胞凋亡逆轉(anastasis)可能與癌症成因、復發和惡化有關,但另一方面亦可能有助於修復組織和引致新的基因組合形成。這發現將促進基礎生物學研究,並為癌症預防、治療和組織修復療法等提供新路向。」 

隨著進一步的研究,以上發現可能有重要的臨床意義。未經授權處方的草藥補充劑,其服用的劑量和功效與細胞凋亡的關係並未經過充份研究和驗證;如果患者不適當使用抗癌藥物或中草藥都可能會導致癌細胞或正常細胞逆轉凋亡,產生基因突變,從而轉化為更具侵略性和轉移性的癌症或產生新的腫瘤。幸而,研究小組的另一個初步研究發現,大豆提取物中的異黃酮主要成分(已知的抗癌化合物金雀異黃酮,genistein,亦稱染料木黃酮或染料木素)或能透過抑制癌細胞凋亡逆轉,提升化療效果,成為治療癌症的新途徑。其抗癌機制尚待進一步研究。



中大生命科學學院教授馮明釗教授領導的研究團隊發現,正常細胞及癌細胞能夠從一種廣泛認為不可逆轉的死亡過程中存活,並會引致基因變異及癌症惡化。
中大生命科學學院教授馮明釗教授領導的研究團隊發現,正常細胞及癌細胞能夠從一種廣泛認為不可逆轉的死亡過程中存活,並會引致基因變異及癌症惡化。

左起:中大生命科學學院生物學課程主任黃創儉教授、大豆研究中心主任林漢明教授、生命科學學院教授馮明釗教授、農業生物技術國家重點實驗室(香港中文大學)主任辛世文教授,以及理學院副院長周克勳教授。
左起:中大生命科學學院生物學課程主任黃創儉教授、大豆研究中心主任林漢明教授、生命科學學院教授馮明釗教授、農業生物技術國家重點實驗室(香港中文大學)主任辛世文教授,以及理學院副院長周克勳教授。