文章專區

在臺灣，急性骨髓性白血病（acute myeloid leukemia, AML）是白血病案例中年發生率最高的一種，每年約有500例新病例且一般好發於年紀較大的人。過去的癌症研究以基因體醫學為主，近期中興大學生命科學系特聘教授洪慧芝則以急性骨髓性白血病為標的，從抑制癌細胞代謝的角度切入，找到能有效減緩癌細胞代謝的關鍵分子——粒線體NADP +-依賴型蘋果酸酶（m-NAD（P）-ME, ME2）。團隊同時也開發出小分子藥物，在細胞與動物實驗中對於抑制ME2皆有顯著效果，為急性骨髓性白血病的治療提供了一個嶄新途徑。相關研究成果已刊登於《細胞腫瘤學》（Cellular Oncology）和《通訊生物學》（Communications Biology）期刊。
 
急性骨髓性白血病是一種癌細胞的增長速度極快且致命性的血液癌症，它的特性在於癌細胞快速增長的過程中需要很多能量。因此若可以抑制癌細胞產生過多的能量，就能減緩癌細胞的增長，甚至讓癌細胞處於能量缺乏的狀態，進一步造成癌細胞死亡。
 
癌細胞的代謝能量主要來自於細胞中的粒線體，而ME2酵素在粒線體中可以催化蘋果酸（malate）氧化脫羧成為丙酮酸（pyruvate）。團隊發現ME2酵素是一種能夠影響粒線體，並調節粒線體能量代謝和氧化壓力（oxidative stress）的關鍵分子，當ME2耗竭時將會降低粒線體代謝，包括丙酮酸代謝、細胞呼吸和氧化磷酸化（oxidative phosphorylation， OXPHOS）。為了抑制提供急性骨髓性白血病癌細胞的能量提供來源，團隊開發出可以降低ME2酵素活性的小分子藥物，透過小分子藥物結合上ME2酵素的延胡索酸（fumarate）結合位置，進一步抑制丙酮酸的合成，干擾ME2酵素的代謝活性。在免疫缺陷小鼠的動物實驗中，團隊發現這款小分子藥物可顯著抑制ME2酵素，並表現出抗白血病活性，顯示ME2可作為急性骨髓性白血病治療的標靶。
 
洪慧芝在中興大學提供的新聞稿中表示，癌症並非只能當作基因疾病，若是能轉換視角以代謝疾病的治療方式看待癌症，有望為克服當前治療的瓶頸帶來更多曙光。目前研究團隊也與國衛院合作，希望能提高此小分子藥物的效果並降低成本。若是能使用此小分子藥物再搭配原有的化療療程，將有望為急性白血病開創新的治療途徑。

新聞來源
1. 中興大學（2023年6月9日）。以粒線體代謝為標靶 興大洪慧芝教授開發癌症新療法登國際期刊。國立中興大學秘書室，https://reurl.cc/b97q1r。
2. Hsieh, JY. et al. （2023）. Suppression of the human malic enzyme 2 modifies energy metabolism and inhibits cellular respiration. Communications Biology, 6, 548.
3. Kun-Chi Chen, KC. et al. （2023）. Targeting human mitochondrial NAD（P）+-dependent malic enzyme （ME2） impairs energy metabolism and redox state and exhibits antileukemic activity in acute myeloid leukemia. Cellular Oncology.