美國德州大學西南醫學中心研究發現，癌細胞釋放的酸濃度，要比以前知道的還高得多，甚至會形成一道「酸牆」（Acid Wall）阻止人體免疫細胞攻擊。這篇研究今年三月發表在「Nature Biomedical Engineering（自然生物醫學工程）」期刊，這個全新發現，可望為未來開發抗癌藥物開啟新的途徑。
近一個世紀來，我們已經知道腫瘤組織呈酸性狀態，但腫瘤組織雖呈酸性，也只比體內大多數健康組織酸一點。比如說，靜止時人體肌肉平均pH值7.4，呈弱鹼性，惡性腫瘤平均pH值為6.8，呈弱酸性。
根據顯像研究，測出腫瘤酸度不均
幾年前，這篇論文作者、德州大學西南醫學中心Harold C. Simmons 綜合癌症中心和生物醫學工程、細胞生物學系教授高金明（Jinming Gau），就和同事設計了可在特定酸度下發光的奈米粒子，其中pegsitacinine這種螢光顯像分子的奈米成分，可在pH5.3的腫瘤中發出明亮螢光，已通過第二期臨床試驗，成為癌症手術的影像引導工具。
2023年，pegsitacinine獲美國食品暨藥物管理局（FDA）的突破性療法認定，加快了具有潛力藥物的開發及審查速度。但高金明和研究團隊目前還不清楚，為什麼pegsitacinine會在腫瘤組織中發出螢光，因為腫瘤的酸度被認為太溫和，無法觸發其活化。
研究團隊利用pegsitacinine探針，針對從人類和小鼠取得的肺癌、乳癌、黑色素瘤和膠質母細胞瘤等多種單一癌細胞，進行顯像研究，結果發現pegsitacinine探針會在這些癌細胞的一側發光，在另一側則不會發光，顯示這些癌細胞的酸度並不均勻，由乳酸分泌引起，這些乳酸是癌細胞在消化葡萄糖或血糖後產生的廢棄物。
癌細胞用酸牆 阻免疫細胞
當研究團隊在腫瘤組織中進行類似實驗時，螢光影像顯示，癌細胞會優先將酸從鄰近的癌細胞泵打出來，並進入癌細胞外的環境，在腫瘤邊緣形成酸度較高的區域，進而出現一道隱形的酸牆。進一步從人類腫瘤樣本中發現，這道酸牆使得腫瘤組織內幾乎找不到CD8+ T細胞，而CD8+ T細胞是已知可以對抗癌細胞的免疫細胞。
研究團隊在酸度增加到pH5.3的培養皿中，一起培養癌細胞和CD8+ T細胞，發現CD8+ T細胞在3小時內死亡，而癌細胞卻都活得好好的，顯示在較高的酸度下，免疫細胞的攻擊可能會受到阻礙，當然傷害不了癌細胞。也就是說，癌細胞可以透過酸牆來保護自己。
癌細胞的這項特質，雖可保護自己，卻也讓科學家找到破解它的潛在治療方法，未來可透過藥物把腫瘤組織周圍的乳酸轉化為乳酸鹽，降低酸度；或在腫瘤內釋放化療藥物的pH敏感藥物載體，調整周圍環境酸度，打破那道酸牆，好讓免疫細胞進去攻擊並殺死癌細胞。
這個透過改變腫瘤周圍酸性環境的全新方法，可能讓我們多一種對付癌細胞的新武器，在抗癌戰役中多一分勝算。
責任編輯 吳依凡
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