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李文華團隊解構乳癌細胞與脂肪細胞互動的來龍去脈

古有孟母三遷,近代的癌症研究,也從單純癌細胞的研究擴展到癌細胞所處環境影響的探討,科學家發現,在一個小小範圍的體內世界裡面,除了癌細胞,還有各式各樣的元素,包括纖維母細胞、免疫細胞、脂肪細胞等,大到組織,小到分子,都和癌細胞的生長有關,這類研究統稱為「微環境」研究。

 

FattyTissues Tmember研究團隊(由左至右):李文華院士、黃俊凱博士與胡春美博士。

 

由於乳房組織的特異性,脂肪細胞為乳癌細胞微環境中重要一環,乳癌細胞和其鄰近脂肪細胞的互動,是一個尚有許多未知數的研究領域。許多研究顯示,肥胖和許多慢性疾病的發生脫不了關係,甚至是癌症的產生。另外亦有臨床觀察指出,乳房較大的女性,其患乳癌的風險較高。若乳癌組織中發現到具有乳癌細胞侵犯脂肪組織現象時,其病人預後結果通常也較差,在在顯示脂肪細胞在乳癌細胞微環境的重要性。本中心特聘研究員,同時也是中國醫藥大學校長的李文華院士團隊在乳癌的研究上向來素有心得。經由與台大醫院張金堅教授,郭文宏醫師合作,取得乳癌檢體的脂肪組織做為研究對象,進一步闡述乳癌細胞如何與其脂肪細胞互動並發表於Nature Communications期刊。

根據該文章第一作者黃俊凱博士敘述,他們的研究與先前研究不同點在於,是直接從乳癌病人脂肪細胞角度切入。利用將脂肪細胞檢體和不同乳癌細胞株進行細胞共培養方式,篩選出可能對脂肪細胞有反應的乳癌細胞株,進而從中找出可能參與乳癌細胞與脂肪細胞互動的新角色。針對乳癌細胞株全基因圖譜分析並搭配文獻瀏覽,該團隊首先找出16種位於乳癌細胞膜表現的基因可能參與脂肪細胞互動。經由將這些基因逐一剔除並反覆驗證,最後找出一個表現於乳癌細胞膜上,同時在脂肪細胞互動上扮演重要角色的基因,這個基因全名「monocarboxylate transporter 2」,簡稱為MCT2。同時,在乳癌臨床檢體中作者群也觀察到,MCT2 的高表現量亦伴隨著較差的預後。

 

MGDAs MCT2高MCT2表現之乳癌細胞與脂肪細胞在乳房組織微環境的互動

 

已知MCT2的主要功能在於傳遞,它就像是一個閘口一樣位於乳癌細胞膜上,可以讓三種小分子進出,這三種分子為:丙酮酸、乳酸、以及β-羥基丁酸 (β-HB)。進一步研究發現,脂肪細胞透過 β-HB的分泌,可促進MCT2高表現的乳癌腫瘤增生。MCT2可將β-HB送到乳癌細胞中,抑制一種叫HDAC的酵素活性,活化IL-βLCN2兩種促進生長的基因,進而促成癌細胞的生長。

總結來說,當乳癌細胞所在的環境內有很多脂肪細胞的存在時,乳癌細胞上MCT2存在與否決定了乳癌細胞對其微環境中脂肪細胞的反應。藉由MCT2吸收源源不斷的β-HB,進而促成乳癌細胞的增生,以MCT2做為標的進行治療或許可成為乳癌治療的另一道曙光!

這個研究發表於Nature Communications 的論文可以在網頁上查詢:http://www.nature.com/articles/ncomms14706 

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