Cell子刊：科學家們找到能用來殺死癌細胞的微生物

美國Rush大學醫學中心在6月19日的Developmental Cell上發表了兩個突破性的發現，研究結果首次揭示了將死的細胞是怎樣確保它們被替換，並提出了一種巧妙的縮小腫瘤的方法。

文章的通訊作者Sasha Shafikhani博士說：「我相信，這一發現將在癌症生物學和癌症藥物的開發中有重要的影響，而對其他的疾病如糖尿病足潰瘍的治療也有用處。」

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銅綠假單胞菌毒素能殺死癌細胞

該小組在研究微生物殺死癌細胞的同時，做出了兩方面的發現。多年來，Shafikhani的實驗室一直在研究銅綠假單胞菌，這是一種致命的細菌，但只是對那些已經受傷或生病的人而言。這種致病細菌分泌幾種毒素，使其能引起感染。比如ExoT一個這樣的毒素，會抑制細胞分裂，嚴重阻礙傷口癒合，但它也可以殺死癌細胞。

找到可以用於對抗癌症的ExoT的致死機制，對於研究人員來說幾乎是偶然的。20年來，醫學研究人員一直在想，細胞在正常凋亡過程中死亡之前，如何設法提醒它們的鄰居需要更換它們並補償它們的死亡，以確保生物體的存活。銅綠假單胞菌致命的習性讓他們獲得了靈感，Shafikhani的團隊發現「補償性增殖信號」會在這個過程中發生點什麼。

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凋亡細胞發出「補償性增殖信號」讓新細胞來替代

這是第一次，研究人員觀察到在「補償性增殖信號」過程，垂死的細胞釋放包含CrkI蛋白的微泡，擴散到相鄰的細胞促使它們增加聯繫，創造出新的細胞來代替那些垂死的。

凋亡是生命的一部分。這篇文章中寫道：「在人類正常組織周轉的過程中，大約每秒有一百萬個細胞死亡，這是通過高度調節的細胞凋亡程序性死亡過程來完成的。細胞凋亡不是細胞死亡的唯一類型，並不是所有凋亡的細胞都會釋放『補償性增殖信號』。」

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該過程的關鍵蛋白是銅綠假單胞菌的靶標

不僅如此，Shafikhani和他的同事們已經證明，如果他們在「補償性增殖信號」過程敲除CrkI蛋白基因或通過ExoT毒素抑制它，會阻止細胞代償性增生。這是銅綠假單胞菌利用受損組織的一個技巧，但它也有治療疾病的可能性。

細胞凋亡是癌症研究者特別感興趣的，因為目前大多數癌症藥物通過凋亡殺死癌細胞。然而「補償性增殖信號」會讓腫瘤細胞的凋亡沒那麼有效。被治療的癌細胞是可以被誘導死亡，但在它們死亡之前，它們會要求附近的癌細胞替代它們，所以藥物失去效力，腫瘤繼續存在。

Shafikhani說如果死亡的癌細胞和相鄰的癌細胞的交流能被阻斷，希望是被治療的癌細胞在死亡時不會被取代，腫瘤能夠消失。Shafikhani說：「如果讓凋亡不伴隨著『補償性增殖信號』是可能的，我們已經開發了提高治療有效性的新藥物。」

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「補償性增殖信號」也可以被加強促進傷口癒合

Shafikhani介紹在癌細胞中，「補償性增殖信號」過程和通信需要中斷，以防止新的癌細胞的發育；但在其他條件下，「補償性增殖信號」過程可以被加強，以加速癒合過程。這個發現另一個用處是可以使用這些小泡促進糖尿病因為組織細胞功能障礙和失去再生能力而癒合不好的傷口。

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參考資料：1）Apoptosis and Compensatory Proliferation Signaling Are Coupled by CrkI-Containing Microvesicles

2）Study shows how an opportunistic microbe kills cancer cells

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