2009年7月6日

醫學新幹線.癌療站—腫瘤幹細胞與癌症治療

作者/沈家寧、謝綺哲、廖紋瑩(任職中研院基因體中心幹細胞研究組)

幹細胞研究為許多不治之症帶來痊癒的希望,卻也有研究指出幹細胞極可能是致癌的禍首之一。真相為何,仍待更進一步的研究。

在2008年6月,一名30歲的哥倫比亞籍女子因為罹患肺結核導致氣管受損,於是在西班牙接受「人造氣管」的移植手術,成功復原。這是全球第一件利用病患本身的骨髓幹細胞與膠原蛋白的支架重建氣管組織的案例,也是進行組織移植手術卻不需使用抗排斥藥物的首例。這項幹細胞醫療技術的重大突破,可能因此改變未來的醫療形式。

然而,今年2月的《公共科學圖書館.醫學》(PLoS Medicine)期刊上,卻有一篇幹細胞治療帶來負面消息的報告︰年前有一名以色列的孩童,由於罹患「共濟失調微血管擴張症候群」(ataxia telangiectasia, AT),在2001年到俄羅斯接受胚胎神經幹細胞的移植治療,但在4年後卻被診斷得了腦瘤。以色列特拉維夫市的謝巴赫醫療中心,以病理學方法發現這腫瘤是由很多不同種的細胞組成,這和常見的腦內腫瘤有很大的區別,而且腦瘤發生的位置就是當年注射幹細胞的位置。由於這篇報告只是針對一例病人的調查,科學家還需要進一步來驗證神經幹細胞的移植與腦瘤發生的關係。但不免令人憂心:「幹細胞到底是疾病的剋星,還是造成腫瘤的元兇?」

追緝腫瘤幹細胞

早在兩個世紀前,科學家就假設癌症的來源,可能是來自於胚胎發育時異常錯置的幹細胞。在二十世紀初,科學家於畸胎瘤(teratoma)及血癌的研究中發現,多潛能腫瘤細胞具有可不斷增殖,並形成特異化腫瘤組織的能力。而幹細胞具有的兩種特性——可分裂增殖成另一個與本身完全相同的細胞(自我更新特性),以及可分化為多種特定功能的體細胞,說明了幹細胞與癌細胞兩者的特性有相似之處,由此逐漸形成了所謂的「癌幹細胞假說」(cancer stem cell hypothesis)。

在癌症的研究領域裡,一直有兩個互相矛盾的說法:一是癌症形成的主因為細胞內基因發生突變,而導致細胞不正常的增生,因此所有的腫瘤細胞都具有致癌的能力;而另外一種說法,是基於一些陸續發現的證據,顯示在腫瘤組織中,只有少許細胞具有可增生分化形成特異化腫瘤組織的能力,這些特性跟幹細胞的觀念極為近似,而分化成特異化腫瘤組織的壞胚子(bad seed)細胞,就是所謂的腫瘤幹細胞(tumor stem cells)或癌幹細胞(cancer stem cells)。

傳統癌症理論中,較偏向上述的第一種說法,認為所有的腫瘤細胞都有一樣的致癌能力,所以根據大多數腫瘤細胞的性質,分別發展出化學藥物與手術切除的治療方法,似乎用這些方法就可以將癌細胞趕盡殺絕。但實際結果並非皆如此,有些病患接受治療後,已經沒有明顯的腫瘤,但在幾個月後,甚至幾年後,體內又有腫瘤復發。因此腫瘤幹細胞這個理論,漸漸從假說成為腫瘤醫療領域可以接受的理論,亦即在癌細胞裡有一小群細胞,具有幹細胞特徵,不但對放射治療、化學治療的抵抗力比正常腫瘤細胞強,同時又可以慢慢分裂出可以長得很快的腫瘤細胞。正所謂斬草不除根,春風吹又生,腫瘤幹細胞可躲過藥物的攻擊,等待適當時機另起爐灶而導致癌症的復發甚至轉移。【更詳細的內容,請參閱第475期科學月刊】

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