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首頁 > 癌症最新科學新知 > 癌細胞膜tNOX酵素

第九屆國際細胞膜氧化還原系統會議紀事
9th International Conference on Membrane Redox Systems


第九屆國際細胞膜氧化還原系統會議(9th International Conference on Membrane Redox Systems)於2008年10月26日至28日於紐西蘭威靈頓舉行,該會議由膜氧化還原系統之學術組織每兩年定期舉辦一次。筆者在博士修業與博士後期間,因研究專業領域為探討與腫瘤細胞生長相關的重要膜蛋白氧化酵素(tNOX),並於2000年加入上述國際學術組織,也積極參與其舉辦的國際會議及學術活動。目前筆者在中興大學生物醫學研究所成立研究室,持續探討此參與腫瘤細胞生長的膜蛋白氧化酵素的生物功能及其與癌症之間的關係。2008年已陸續發表有關tNOX膜蛋白氧化酵素的研究成果,這些研究成果受到膜氧化還原系統國際學術組織主辦單位的肯定,使筆者有機會接受其邀請並以口頭報告及壁報展示的方式,將研究成果與來自各國的研究人員分享。

早期的研究指出,腫瘤細胞及腫瘤組織中的tNOX酵素活性,較非癌化的細胞株之相對應酵素活性為高,並不受生長因子的調控;反之,若tNOX酵素活性被抑制,則腫瘤細胞的生長則會延缓甚至導致癌細胞凋亡。在癌症病人的血清檢體及腫瘤組織中都可偵測tNOX酵素活性;但在非癌症病人的血清檢體中並無tNOX的酵素活性。我們也找到可有效抑制tNOX酵素活性的藥物,如辣椒素(capsaicin)及兒茶素(EGCg),這些藥物的處理降低腫瘤細胞的生長並引發細胞凋亡。目前並不清楚tNOX膜蛋白在癌症發展扮演的角色,若是能夠確定tNOX膜蛋白的生物功能,將可利用其特性而發展出更有效的癌症治療方法。

在此次國際會議中,我們報告了以RNA干擾的技術,將腫瘤細胞(HeLa)中內生性的tNOX蛋白表現量降低後,篩選出穩定表現低度tNOX蛋白的細胞株系統,並利用此系統來探討tNOX蛋白與細胞移動相關訊息傳遞的關係,並藉以瞭解tNOX是否直接參與癌化的機制。研究成果顯示,tNOX腫瘤蛋白的表現由於基因靜默之後造成的低度蛋白表現的細胞株,已失去原有的癌化特質,其細胞存活率及增生都隨著tNOX腫瘤蛋白表現下降而降低;我們也觀察到失去大量tNOX腫瘤蛋白表現的(HeLa)腫瘤細胞,其移動的速度及能力也隨之減弱,更進一步地探討其間tNOX腫瘤蛋白調控細胞移動的機制,當tNOX蛋白表現下降時,下游的Rac蛋白質的活化受到了影響,也導致其所調控的細胞生長及細胞移動也都受到了抑制。我們發現tNOX腫瘤蛋白的表現會受到環境的刺激而有蛋白降解的現象,如UVC或抗癌藥物的處理。tNOX腫瘤蛋白的表現量下降也與腫瘤細胞是否發生凋亡具有正相關性,利用不同的蛋白酶抑制劑處理,釐清了tNOX腫瘤蛋白的表現下降的機制,也證實tNOX腫瘤蛋白的表現量與腫瘤細胞是否發生凋亡有極密切的關係。

與會心得
國際細胞膜氧化還原系統會議主要探討細胞內各組織中參與氧化還原反應的蛋白功能,目前此會議是少數結合氧化還原蛋白功能與疾病關聯性的國際會議。膜氧化還原系統在細胞及生物體中扮演十分重要的角色,基本上在能量產生時,它負責電子傳遞鏈上電子的轉移,其重要性不言而喻,因為生物體所有功能完全依賴能量的產生,若膜蛋白氧化系統發生異常,顯然地生物生長及其功能必受到影響。然而,膜氧化還原系統的重要性並不僅於此,由於膜氧化還原系統參與電子的轉移,也因而影響細胞膜上氧化還原電位,而當膜上氧化還原電位改變時,對細胞也造成了氧化或還原壓力,這樣的氧化或還原壓力的改變,不僅可以調控細胞內許多蛋白的基因表現,也能影響細胞的生長與死亡。近年來,許多實驗結果證實,異常的膜蛋白氧化系統因為調控細胞內許多蛋白的基因表現,也導致許多疾病,如癌症、心血管疾病或老化現象。目前此一研究並不如預期受到研究人員重視;因此,所有參與此會議學者的共同目標即期望未來大家都能重視膜氧化還原系統在生物功能的重要性。

筆者的研究在於與癌化有關的膜氧化蛋白質(tNOX),這個蛋白的持續活性,造成了不受控制的腫瘤細胞生長,但若將此蛋白活性加以抑制,則腫瘤細胞的生長就會減緩。而利用RNA干擾技術將這個腫瘤蛋白的表現抑制,tNOX腫瘤蛋白的表現由於基因靜默之後造成的低度tNOX腫瘤蛋白表現,果然使得腫瘤細胞失去原有的癌化特質並回復到較接近於正常細胞的特性,其細胞存活率及增生都隨著tNOX腫瘤蛋白表現下降而降低;我們也觀察到失去大量tNOX腫瘤蛋白表現的腫瘤細胞,其移動的速度及能力也隨之減弱。這些結果引發許多參與學者的興趣,也為筆者爭取到跨國合作的機會。

在此會議中,筆者與各國學者針對膜氧化還原系統的研究作全盤性的瞭解與討論,除拓展了更寬廣的研究領域,體認到研究領域是有無限的可能性,也聽取了許多不同的生物系統,利用這些系統都證明了膜蛋白氧化系統在生物功能上扮演非常重要的角色,其與疾病的關係更不容忽視。而這些將是未來研究發展的重點。
《文/圖:國立中興大學生醫所闕斌如助理教授;計畫名稱:tNOX可否作為癌症檢測以及治療的標的物;計畫編號:NHRI-EX97-9411BC》

許醫師評論

根據日本及韓國多位科學家研究細胞外水分子之活動,證實在正常細胞外水分子移動呈現整齊劃一之水分子團,在癌細胞膜外水分子則非常紊亂,這是因為癌細胞膜氧化還原不穩定之故,本文所研究之tNOX酵素過度活躍是其中因素之一。 電解還原水(SK-100)是提供快速移動之電子之優質水,長期飲用會迅速提供細胞電子來源,提升細胞抗氧化功能,達到穩定細胞膜氧化還原電位,而降低癌細胞之活性!




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