New Weapon Against Cancer: HIV Protein Enlisted To Help Kill Cancer Cells
Science Daily — 癌症是一種生病卻會不斷成長的細胞，這是因為在癌細胞體內缺乏死亡的機制。現在，華盛頓醫學大學的研究人員發現了一種可以強迫癌細胞導向死亡的方式，那就是加入一種聲名狼籍的病原體－HIV。
圖1. Hawkins and colleagues have linked anticancer agents to a PET tracer substance to deliver the treatment directly to tumors in mice (red and yellow color shows highest amounts of tracer). (Image courtesy of Washington University in St. Louis)
「我們知道 HIV 可以把它們自己感染到許多種不同型態的細胞，」目前是 Barnes-Jewish 醫院 Siteman 癌症研究中心的助理教授 William G. Hawkins 這樣說到「在 HIV 病毒裡面有一種名為 TAT 的蛋白質，它專門負責將一些活性化合物傳導進細胞當中。TAT 蛋白雖然不大，但它卻可以移動相當沈重且巨大的分子。我們就是利用它的這個特性，讓 TAT 扮演如同火車頭一樣的角色，讓它將這些大分子拖到細胞內。」
這個研究已經被發表在 2007 年 Annals of Surgical Oncology 期刊上，研究人員利用 TAT 將一種名為 Bim 的蛋白質拖進癌細胞當中。令人放心的是，單獨使用 TAT 並不會引起 AIDS，而且對健康也無害。Bim 則扮演一種癌細胞的抑制劑，它可以透過細胞凋零（apoptosis）的過程讓癌細胞就像自殺般的死亡。
圖2. 扮演「火車頭」角色的 TAT protein（圖片來源：http://www.cs.stedwards.edu/chem/Chemistry/CHEM43/CHEM43/ViralP/regulation.html）
圖3. 掌控 apoptosis 的 Bim 調控蛋白（PDB code：1PQ1）（圖片來源：http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1PQ1）
研究小組發現，TAT-Bim 這個物質可以活化癌細胞當中的細胞凋零機制，並且加強放射線療法的功效。若是把患有惡性腫瘤的小鼠以 TAT-Bim 處理過後，與其他未以 TAT-Bim 處理的小鼠比較起來，這些惡性腫瘤明顯縮小，同時也延長了牠們的生命。四十天後的比較中發現，一百隻小鼠中，以 TAT-Bim 處理過的小鼠存活率是八成，而未處理的小鼠僅有兩成。
Hawkins 主張這個研究成功開啟了癌症療法新頁。「不過這只是冰山的一角，」他說到「我們現在只能證明我們能做得到這個，接著我們要研發出能讓癌細胞更快死亡的蛋白質。」
Hawkins 希望這樣的細胞凋零機制可以提供當我們面對最致命的癌症 ─ 如胰腺癌（pancreatic cancer）─ 時一個新的療法，因為這一類的癌症其存活機率是相當相當低的。他相信在這幾年內，這類的化合物就會進入臨床的試驗。
Hawkins 在與專攻麻醉學的教授 Richard S. Hotchkiss 教授討論過後便開始了這個研究。在對於因感染而使生命受到威脅的病患，Hotchkiss 原本是想尋找一種可以抑制 apoptosis 的蛋白質，但他卻發現 TAT-Bim 可以增加不必要的細胞死亡。Hawkins 表示大感興趣，因為 TAT-Bim 有可能可以有效對抗癌症，也就是說具有抗癌潛力。
「不像是一般正常的細胞，癌細胞成長的非常迅速。因此對於一些營養成分（如糖類）的需求往往會“撈過界”，同時它們的 DNA 也會不斷的累積錯誤。」Hawkins 這樣說到「而我們就是要告訴癌細胞一個訊息，那就是你該死了！當然癌細胞可不會這麼乖乖的就聽你的話去做。這時候就得透過 TAT-Bim 這個蛋白質去扮演這個平衡的角色。」
而如何進一步加強 TAT-Bim 狙殺癌細胞的能力，以及開發具有類似功能的相關蛋白質也是未來必須要做的研究。Hawkins 與他的同事們希望發展一個技術，使它們在腫瘤當中可以濃縮而不影響正常細胞。
Hawkins 也提到「Mach 博士則是負責將這些癌細胞透過 PET（positron emission tomography，正子造影）掃瞄技術視覺化。為了能讓我們的分子與與癌細胞結合且方便我們追蹤，我們會相它們打進癌細胞中，這樣我們就可以在實驗室裡面觀察這些現象與結果。」
下一步，Hawkins 計畫將這個 TAT-Bim 與化學療法、放射療法或是其他抗癌療法結合，希望能進一步提升癌細胞內細胞自殺（cell-suicide）的訊號。
Kashiwagi H, McDunn JE, Goedegebuure PS, Gaffney MC, Chang K, Trinkhaus K, Piwnica-Worms D, Hotchkiss RS, Hawkins WG. TAT-Bim induces extensive apoptosis in cancer cells. Annals of Surgical Oncology Jan 6, 2007 (advance online publication).
Funding from the Barnes-Jewish Hospital Foundation supported this research.
Note: This story has been adapted from a news release issued by Washington University School of Medicine in St. Louis.
參考資料：
1. http://www.sciencedaily.com/releases/2007/02/070210173653.htm