癌细胞因为失控快速增生,血液的供应往往跟不上肿瘤扩张速度,因此癌细胞经常处于缺氧与养分不足等多重压力环境中,国卫院癌症研究所、生医工程与纳米医学研究所,以及清大生命科学院研究发现,当癌细胞长期处于酸化微环境压力中,能发展出一套极为独特而缓慢的可逆性适应机转。
国卫院癌症研究所副研究员张文祥表示,癌细胞进行特殊代谢作用,所产生的过量乳酸与氢离子等酸性物质,来不及回到血液系统而堆积在细胞外,致使肿瘤组织周边微环境的酸碱度从原本正常的弱碱性(pH 7.4±0.05),逐渐变成弱酸性(pH 6.0~6.9)的特殊现象。
张文祥指出,然而自从70年前科学家首度在体外成功培养HeLa(海拉)癌细胞,至今多达千百种以上的不同癌细胞株几乎全部被培养在正常生理pH 7.4条件下,以进行后续研究分析,对癌细胞如何承受和适应长期存在的酸化微环境压力却几乎不知道。
研究团队利用高致命性胰脏癌细胞,探讨实体肿瘤如何演化适应微环境酸化压力,首度发现,当癌细胞长期处于偏酸微环境条件下,能发展出一套极为独特而缓慢的可逆性适应机转,说明癌细胞如何调节其早期感知反应和后期可逆动态变化与特殊进化优势。
研究团队发现,癌细胞在酸性微环境压力下得以生长增殖,进而演绎成为更具侵袭转移能力的恶化致命状态,这个研究成果2022年4月发布在癌症领域学术期刊《Journal of Experimental and Clinical Cancer Research》。
研究团队成功筛选培养出一系列适应不同酸化期程的癌细胞株,并借此研究肿瘤如何演化适应酸性微环境压力,结果发现机转包括细胞形态的可逆改变、生长速率的可逆调整、代谢表征的可逆变化、线粒体动态重编程、上皮细胞间质转化等,调节癌细胞对酸性微环境的急性反应和慢性适应,并让癌细胞迁移和侵袭的潜能增加。
研究团队针对长期适应酸化微环境的胰脏癌细胞进行全基因组分析鉴定,找到几组与微环境适应能力相关的关键功能机转与调控因素,因为基因表现量与胰脏癌患者的总体生存密切相关,期待未来进一步针对这些调控因素进行研究,有潜力作为延迟或破坏癌细胞的酸化适应能力的相关治疗标的,进而提升病患的存活与预后。
研究团队说明,新发现只局限于肿瘤周边极微小范围而已,人体通过精密的呼吸系统与肾脏系统调控全身血液循环系统,酸碱值在正常生理状态下维持在pH 7.4±0.05的恒定范围,波动幅度极小,并不会因为进食类别多寡或单靠喝碱性水而改变人体“巨环境”的酸碱度。
研究团队强调,人体绝无所谓的酸性或碱性体质之分,切勿与坊间流传“酸性体质容易致癌”的错误观念给混淆在一起,万一血液酸碱度超过pH 7.4±0.05正常范围,肯定是因疾病引起,代表身体器官或调节功能出现严重问题,甚至可能危及生命,应尽快就医寻求专业的诊断与治疗。
(首图来源:国卫院)