細胞老化誘發腫瘤化

Posted on 2015/01/27 in 新知, 生命科學, 科技報導, 遺傳, 遺傳學原理 with 沒有迴響 6,841 views

細胞老化誘發腫瘤化 (Cellular senescence drives tumor progression )
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源 : 老化した細胞ががん化を促進する仕組みをハエで解明 , Mitochondrial defects trigger proliferation of neighbouring cells via a senescence-associated secretory phenotype in Drosophila

近年發現細胞間交互作用在腫瘤發生及癌化過程扮演重要的角色。例如，組織內老化細胞，會分泌老化關聯分泌因子 (SASP)，除促進本身癌化，也可能會促使週邊組織癌化（圖一）。但過去仍未瞭解老化細胞所誘發之癌化，是否在各種生物間具有普遍性。

圖片編譯來源:http://www.jst.go.jp/pr/announce/20141027-2/index.html

京都大學生命科學所等研究團隊，先前以果蠅作為模式生物，發現癌組織中， Ras致癌基因 (oncogene)活化以及粒線體機能障礙的變異細胞，會分泌發炎性細胞介質 (inflammatory cytokine)，促進周邊組織癌化。本次研究分析這兩種變異的細胞，發現它們是細胞呈現老化的特徵。所謂細胞老化，是細胞停止細胞分裂的不可逆現象，已知會受致癌基因活化等因子誘發。

以往的研究都使用哺乳類細胞進行細胞老化解析，仍不知是否也存在於無脊椎動物。此次，京都大學的研究團隊解析在哺乳類出現的各種細胞老化指標，發現Ras致癌基因活化以及粒線體機能障礙的果蠅細胞，會分泌老化關聯分泌因子誘發老化現象，並促使週邊組織癌化。該實驗為首次發現無脊椎動物細胞老化現象。

以果蠅作為實驗材料，藉由果蠅基因層級研究來理解細胞內各種機制，已陸續發現許多與人類共通的機制，是非常適合的模式生物。因此，研究團隊使用Ras致癌基因活化以及粒線體機能障礙所誘發的果蠅細胞老化模式，解析老化細胞產生老化關聯分泌因子的機制，結果發現老化細胞會促使癌症抑制蛋白質p53活化，以及細胞分裂關聯蛋白質細胞介素E去活化，導致細胞分裂停止。細胞分裂停止則會提高磷酸化酵素JNK活性，進一步促進細胞分裂的停止。換言之，細胞分裂停止與JNK的活化，彼此互相增幅(amplification)，當細胞內的JNK活性顯著增加，會誘導產生老化關聯分泌因子，促使週邊細胞癌化。

該研究發現細胞老化也是無脊椎動物普遍的現象。細胞老化受到癌化基因活化、或DNA受損等各種細胞刺激所誘發，近年在癌症發生所扮演的角色越來越受到矚目。今後藉由果蠅細胞老化模式的研究，將果蠅細胞證實的機制，經哺乳類動物實驗確認，有潛力開發出新型的癌症治療法。此研究成果於2014年10月刊載於科學期刊「Nature Communications」。

關鍵詞 :

老化關聯分泌因子：SASP，senescence-associated secretory phenotype，老化細胞大量分泌各種細胞介質，如發炎性細胞介質等。
致癌基因：oncogene，某正常基因經修飾後，機能亢進，引發正常細胞癌化的致癌基因。
Ras : 若致癌基因Ras活性增加，細胞的分裂增殖能力會提升。
細胞介素 : cytokine，為細胞間訊息傳遞的蛋白質。其中會誘發組織發炎的蛋白質，稱為發炎性細胞介質(inflammatory cytokine)。
JNK : c-Jun N-terminal Kinase，受細胞內刺激活化的磷酸化酵素，會促使各種標的蛋白質磷酸化，誘發各種細胞內反應。

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