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本篇所要談的是「癌幹細胞Cancer stem cells (CSCs)」在腫瘤中所扮演的角色,以及對於癌症治療的影響。在一個腫瘤中,每一個癌細胞往往都具有獨特的外觀型態與不同的功能屬性,這便是「腫瘤的異質性(tumor heterogeneity)」。好比在一個匪窩中,每個土匪的外表不盡相同,具有不同的專長技能並各司其職,而癌幹細胞就如同匪窩中的大王,不但具有頑強的生命力,也受到所處環境與手下匪徒完善的保護,即使匪徒們通通都死絕了,只要大王不死便能夠東山再起。

 

關於腫瘤異質性的來源,最為普遍的觀點便是來自癌幹細胞,他們是腫瘤中一小群具有無限「自我新生(self-renew)」能力的細胞,與幹細胞類似,可以經由細胞分裂,分化出不同外觀與功能的細胞群,並具有高度的「致瘤性(tumorigenic)」,能夠在短時間內快速的分裂出新的癌細胞,也能夠長期的潛伏,待時機成熟後再一次大量分裂出新的癌細胞,這些都是使得化放療之所以往往未有完全治癒癌症的主因之一。即使大部分的癌細胞可以被殺滅,但只要癌幹細胞能夠存活下來,便隨時會再次復發。

 
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癌幹細胞對於多種化療藥物的抵抗性

 

在諸多有關於癌幹細胞的臨床及實驗研究顯示,其對於乳腺癌、結腸癌、肺癌、肝癌、腦癌、胰腺癌、卵巢癌、前列腺癌及白血病等多種癌症類型,在化療藥物使用上的抗性,例如:順泊治療(cisplatin)、紫杉醇(paclitaxel)、阿黴素(doxorubicin)、伊馬替尼(imatinib)、帝盟多(temozolomide),醫百幸(etoposide)等。

 

癌幹細胞抵抗化療藥物的方式

 

癌幹細胞會大量表現以下三種蛋白質,來幫助自身抵抗化療藥物並存活下來:
1. 抗凋亡蛋白(anti-apoptotic proteins):正常細胞之所以會死亡,是由於「凋亡蛋白」的存在,能夠讓細胞進入一種程序性的死亡階段,使得細胞自然地老化凋亡,而抗凋亡蛋白則可以抑制此一程序的發生,避免細胞死亡。
2. DNA修復酵素(DNA repair enzymes):由於化療藥物的作用機制多半是在細胞分裂的過程中,將有毒的藥物分子嵌入合成中的DNA,導致癌細胞無法順利繼續分裂,而DNA修復酵素則可以幫助修復壞掉或是錯誤的DNA,使得癌幹細胞的細胞核中經過藥物影響的基因可以順利地被修復,進而繼續產生細胞生長與分裂等所需之蛋白質。
3. ATP-binding cassette (ABC) transporters:這是一種需要ATP能量來啟動的運輸蛋白,使許多藥物經過吸收後又再度被排出細胞外,基本上是使細胞對於化療藥物產生抗藥性的一種關鍵機制,能夠以最直接也是最有效的方式來降低癌細胞內的藥物濃度。

 

 

 

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