白麗美教授團隊發現癌細胞適應逆境的秘密

生物醫學研究所

本校生物醫學研究所白麗美教授長期利用果蠅動物模型與哺乳類細胞鑽研細胞內的生理現象，近期偕林威成博士與實驗室團隊、蛋白質體、代謝體與生物資訊核心實驗室利用高通量分析研究 CTP 合成酶線狀結構（CTP synthase filament）的形成機制。該團隊發現當癌細胞處在營養缺乏的環境（nutrition starvation）時，會形成 CTP 合成酶線狀結構進而幫助癌細胞克服此不利的環境並提供生長的潛力。同時更首度發現人體必要胺基酸之一的組胺酸（histidine）是形成 CTP 合成酶線狀結構的最主要供給者，這項新發現為癌症研究領域上提供了新視野，此研究於近日刊登於國際頂尖的期刊「細胞報導」（Cell Reports）。

CTP合成酶的酵素活性對於癌細胞的生長相當重要，然而當癌細胞過度生長時，會導致營養補給不足而使這些異常細胞發展出適應逆境的策略。研究團隊經由國際合作所提供之大數據（TCGA）分析，發現癌細胞會藉由調節組胺酸的代謝來促進 CTP 合成酶線狀結構的產生，抑制 CTP 合成酶酵素活性，進而避免消耗過多能量來適應逆境。此外，研究團隊進一步證明組胺酸的代謝與蛋白質的甲基化修飾作用有關，這是學界第一個報導此類蛋白質調控之生理機制。此研究完整地闡釋細胞如何改變自身的代謝反應而影響蛋白質酵素的生理作用，進而使細胞有更佳的優勢來克服不佳的環境。此研究對於癌症的治療提供了新的策略與契機。

白教授團隊未來將繼續與長庚的各個核心實驗室攜手合作，深入研究組胺酸如何影響癌症細胞的生理現象，為癌症的治療開創新的方向。