癌细胞存活关键解惑 研究：粒线体基因可望成头颈癌标记

阳明交大口腔生物研究所教授黎万君(左)与谢宜达博士，从细胞代谢的角度切入，研究粒线体基因调控对头颈癌细胞特性的影响 。(图/阳明交大提供)

正常细胞为什么会癌化？多年来一直是全球科学及医学专家奋力找寻答案的难题。现在科学家从细胞发电厂—粒线体—中找到蛛丝马迹。阳明交大口腔生物研究所教授黎万君与谢宜达博士，联手研究粒线体基因调控对头颈癌细胞的影响，证实粒线体转录因子(TFAM)及粒线体DNA调控癌细胞的特性，发现癌细胞中异常粒线体生理，再次证实「瓦氏效应」(Warburg effect)。

有别于基因突变的观点，黎万君教授表示，这项研究从细胞代谢的角度切入，可以证实癌细胞存活的关键，在于对不同环境的代谢适应。

正常细胞透过粒线体的呼吸作用来获得能量，但癌细胞却不喜欢粒线体，间接证实癌细胞在「变坏」过程中，会透过许多不同的代谢改变，来迎合恶劣环境—例如缺氧环境的挑战—让自身存活。

研究团队利用舌头、口腔及下咽等头颈癌常见部位的细胞，结合动物及临床人类头颈癌组织进行研究。结果发现，在缺氧环境中，为了取代粒线体的呼吸作用，应付大量能量的快速需求，癌细胞会透过重塑中心碳代谢(Central Carbon Metabolism)机制，取得生存所需能量及生物质(Biomass)。

黎万君团队证实：粒线体基因组造成的代谢改变，造成头颈癌细胞的癌化生理，透过活化癌细胞内的ERK与Akt讯息传递路径，让癌细胞在无法从粒线体代谢取得生存所需时，透过其他分子机制获得生长优势。

也就是说，透过粒线体转录因子(TFAM)及粒线体DNA调控癌细胞的特性，可让粒线体基因分子有成为侦测头颈癌标记的潜力。

免疫萤光分析显示粒线体转录因子(TFAM)大量表现，可抑制头颈癌细胞传递路径。(图/阳明交大提供)

谢宜达博士表示，若将粒线体当作独立个体而非胞器，粒线体不仅拥有自身的遗传物质和独特的外观构造，且陆续证实许多遗传疾病与粒线体的缺陷息息相关，种种现象表明粒线体在疾病中扮演举足轻重的角色。然而在癌症发展过程中，却始终无法厘清粒线体与癌细胞的关连，也许从不一样角度来看待粒线体，能发现有别于过往的成果可应用于癌症检测或治疗。

这项研究成果刊登在《Cell Death and Disease》(细胞死亡与疾病)，并获选为该系列期刊的每月精选。