解殺不死的癌細胞之謎 成大研究發現「蛋白質Myc」
▲成大助教授彭怡禎發現蛋白質Myc會促進癌細胞增生的研究，登上「細胞代謝 (Cell Metabolism) 」國際期刊。（圖／翻攝自Cell Metabolism網站）
癌細胞在惡劣環境，爲何仍能存活甚至過度生成？成大生命科學系助理授彭怡禎研究發現，癌細胞中會促進癌化的蛋白質Myc是關鍵之一，Myc可以使癌細胞用來合成麩醯胺酸的酵素表達量增加，去自行合成麩醯胺酸，促進癌細胞增生，也領先國際發現Myc能透過調控機制，不需改變細胞DNA序列就能改變某些基因的表現量、快速因應環境改變。這項研究成果已於2015年12月發表於國際頂尖「細胞代謝 (Cell Metabolism) 」期刊。彭怡禎表示，癌細胞生長的新陳代謝與正常細胞大不相同，會發展出各種克服不利生長環境的機制，我們的研究也找到癌細胞發展重要代謝路徑之一，若能針對此點設計藥物，控制並改變其代謝異常現象，將可有效阻止癌細胞增生。
▼彭怡禎。（圖／成大提供）
細胞複製、分裂需要營養，營養嚴重不足的環境下，正常細胞會凋亡，爲何癌細胞仍能生存？彭怡禎於是在2012年起培養乳癌細胞株進行相關研究。學界已知，癌細胞會吸收某些特定胺基酸如麩醯胺酸，經由新陳代謝系統促使癌細胞增生，彭怡禎研究過程發現蛋白質Myc，可以使癌細胞中用來合成麩醯胺酸的麩醯胺酸合成酵素增加，使癌細胞可以不假外求，自行合成所需的麩醯胺酸，並促使細胞吸其他必需胺基酸的量也增加，從而促進癌細胞增生。這樣的異常代謝現象，使癌細胞在麩醯胺酸不足環境中仍能存活，推測可能是癌細胞在過度生長後，面臨周圍營養取得不易時仍能生存的原因；進一步的研究結果顯示，將癌細胞中麩醯胺酸合成酵素移除，確實可以降低癌細胞增生的能力。彭怡禎的研究還有一項重大的發現，就是找到了癌細胞中麩醯胺酸合成酵素過度表現的調控機制，蛋白質Myc可以藉由增加去除「甲基化」酵素的表現量，使得麩醯胺酸合成酵素的基因啓動子甲基化下降，促使麩醯胺酸合成酵素在癌細胞中過度表現。彭怡禎指出，該調控機制爲「表觀遺傳調控」，爲一種不改變DNA序列，但可藉由在DNA上加一些標籤，來改變某些基因表現量的方式，以較快速度因應環境改變，讓細胞面對不利的生長環境，仍有很強的增生能力。據瞭解，彭怡禎2012年在美國紐約州石溪大學分子遺傳及微生物學系縱微星教授實驗室進行博士後研究，探究癌細胞與正常細胞的差異；2014年進入成大擔任教職，仍繼續與縱微星教授合作研究。
▼研究發現，癌細胞中麩醯胺酸合成酵素移除，確實可以降低癌細胞增生的能力。（圖／記者嚴雲岑攝，示意圖）