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長壽基因兼具抗癌效果

褚志斌　(芝加哥大學博士後研究員)

美國加州大學舊金山分校生物物理與生物化學系(Department of Biochemistry and Biophysics, University of California, San Francisco)的Cynthia Kenyon教授團隊在科學雜誌(Science)上發表論文，指出他們發現能夠促進生物長壽的gld-1基因本身也兼具抗癌效果，可謂一箭雙鵰，摸蛤仔兼洗褲(Pinkson J.M. et al, Science, 18 August 2006, Vol. 313, no. 5789, pp. 971 – 975)。

Kenyon 等人利用線蟲(Caenorhabditis elegans、簡稱C. elegans)進行實驗。線蟲一般來說很少得到癌症，但是線蟲gld-1基因突變會使生殖細胞的細胞分裂加速，從而導致生殖器癌。這些癌細胞最後會突破生殖器，蔓延到線蟲全身，讓線蟲大概在第9天就死亡。健康的線蟲可以活大約17天。有些線蟲的基因突變會延長線蟲的壽命，這些基因突變包含了調控胰島素 (insulin/IGF-1(insulin-like growth factor–1) signaling)、調控攝食、以及調控粒線體活性(mitochondrial activity)/呼吸有關的基因。例如daf-2基因和胰島素(insulin)的調控有關，而線蟲體內如果發生daf-2/胰島素受體(daf- 2/insulin-receptor)突變，則胰島素會下降，線蟲的壽命會從17天增加為35天。

Kenyon等人發現， daf-2/insulin-receptor突變的線蟲，即使讓牠們發生gld-1基因突變，牠們仍然能夠活35天。而且和其他線蟲相比較，腫瘤也只有長一半大。研究者發現，這主要是因為daf-2/insulin-receptor突變會降低線蟲體內的胰島素，而胰島素降低會導致細胞分裂減慢並增加細胞自殺(apoptosis)。而癌細胞因為分裂比一般正常細胞快，因此受到的影響特別大，從而抑制癌症並維持線蟲長壽。DAF-16/FOXO是一種轉錄因子(transcriptional factor)，主導了daf-2/insulin-receptor突變產生的長壽。線蟲的cep-1基因和人類的p53基因類似，p53基因在人體內是癌症抑制基因(tumor suppressor gene)。研究者發現DAF-16/FOXO和cep-1會促進癌細胞自殺。p53基因上游的hus-1, mrt-2, 和clk-2是負責調控細胞生長和細胞自殺，它們也和DAF-16以及p53/cep-1一起作用促進癌細胞自殺。先前科學家已知胰島素會促進老鼠體內的腫瘤生長。一旦把長腫瘤的老鼠弄成糖尿病，讓老鼠體內的胰島素下降，則腫瘤生長會趨緩，因此線蟲的實驗結論和老鼠先前的研究相呼應。

其他線蟲的長壽基因，例如抑制攝食(eat-2(ad1116))和抑制呼吸(抑制粒線體活性isp-1(qm150)和clk-1(qm30))，這些長壽基因和癌細胞自殺無關，但是也會抑制癌細胞的細胞分裂和增生。研究者也發現，這些長壽基因並不會影響正常的線蟲生殖細胞，因此他們下結論，認為長壽基因有抗癌的效果。

研究者認為癌症和壽命有很大的關係。例如，老鼠平均壽命約兩年，而老鼠一歲後才會開始得到癌症。狗可以活十多年，而狗要十歲後才開始得到癌症。人類壽命有六、七十年，而大多數人是五、六十歲後才得到癌症。因此年輕的動物都比較不會得到癌症。研究者認為，他們發現能促進長壽的基因也有抑制癌症的效果，如果在高等生物體內進行相關研究，則可能可以揭開為何年老的動物比較容易得到癌症的原因。不過批評者認為，線蟲因為gld-1基因突變產生的癌症，和高等動物的癌症差異很大，因此線蟲的實驗結論，未必能夠應用在人類身上。