健康名人堂／癌細胞「酸牆」發現 闢抗癌新路

美国德州大学西南医学中心研究发现，癌细胞释放的酸浓度，要比以前知道的还高得多，甚至会形成一道「酸墙」（Acid Wall）阻止人体免疫细胞攻击。这篇研究今年三月发表在「Nature Biomedical Engineering（自然生物医学工程）」期刊，这个全新发现，可望为未来开发抗癌药物开启新的途径。

近一个世纪来，我们已经知道肿瘤组织呈酸性状态，但肿瘤组织虽呈酸性，也只比体内大多数健康组织酸一点。比如说，静止时人体肌肉平均pH值7.4，呈弱碱性，恶性肿瘤平均pH值为6.8，呈弱酸性。

显像研究 测出肿瘤酸度不均

几年前，这篇论文作者、德州大学西南医学中心Harold C. Simmons 综合癌症中心和生物医学工程、细胞生物学系教授高金明（Jinming Gau），就和同事设计了可在特定酸度下发光的奈米粒子，其中pegsitacinine这种萤光显像分子的奈米成分，可在pH5.3的肿瘤中发出明亮萤光，已通过第二期临床试验，成为癌症手术的影像引导工具。

2023年，pegsitacinine获美国食品暨药物管理局（FDA）的突破性疗法认定，加快了具有潜力药物的开发及审查速度。但高金明和研究团队目前还不清楚，为什么pegsitacinine会在肿瘤组织中发出萤光，因为肿瘤的酸度被认为太温和，无法触发其活化。

研究团队利用pegsitacinine探针，针对从人类和小鼠取得的肺癌、乳癌、黑色素瘤和胶质母细胞瘤等多种单一癌细胞，进行显像研究，结果发现pegsitacinine探针会在这些癌细胞的一侧发光，在另一侧则不会发光，显示这些癌细胞的酸度并不均匀，由乳酸分泌引起，这些乳酸是癌细胞在消化葡萄糖或血糖后产生的废弃物。

癌细胞用酸墙 阻免疫细胞

当研究团队在肿瘤组织中进行类似实验时，萤光影像显示，癌细胞会优先将酸从邻近的癌细胞泵打出来，并进入癌细胞外的环境，在肿瘤边缘形成酸度较高的区域，进而出现一道隐形的酸墙。进一步从人类肿瘤样本中发现，这道酸墙使得肿瘤组织内几乎找不到CD8+ T细胞，而CD8+ T细胞是已知可以对抗癌细胞的免疫细胞。

研究团队在酸度增加到pH5.3的培养皿中，一起培养癌细胞和CD8+ T细胞，发现CD8+ T细胞在3小时内死亡，而癌细胞却都活得好好的，显示在较高的酸度下，免疫细胞的攻击可能会受到阻碍，当然伤害不了癌细胞。也就是说，癌细胞可以透过酸墙来保护自己。

癌细胞的这项特质，虽可保护自己，却也让科学家找到破解它的潜在治疗方法，未来可透过药物把肿瘤组织周围的乳酸转化为乳酸盐，降低酸度；或在肿瘤内释放化疗药物的pH敏感药物载体，调整周围环境酸度，打破那道酸墙，好让免疫细胞进去攻击并杀死癌细胞。

这个透过改变肿瘤周围酸性环境的全新方法，可能让我们多一种对付癌细胞的新武器，在抗癌战役中多一分胜算。