解密兒童癌症：ALT 癌細胞如何延長端粒、逃避免疫系統？

找出 ALT 癌細胞的存活機制

癌症種類很多，有些是長時間基因突變與細胞受損發炎導致，少部分癌症則好發於兒童時期。兒童癌症往往有個共通點，就是癌細胞會用同源重組方式來延長端粒，好讓自己不斷大量複製，稱為 ALT 癌細胞（替代性延長端粒癌細胞）。長期研究端粒的中央研究院分子生物研究所陳律佑副研究員，他的研究成果揭露了 ALT 癌細胞逃避人體免疫系統的關鍵路徑，目前他正與臨床醫療機構合作，擬定治療兒童癌症的一系列計畫。至於端粒是什麼？ALT 癌細胞要如何延長端粒？請跟著中研院「研之有物」的專訪內容一同探索吧！

染色體末端的「端粒」是細胞壽命的限制器，理解癌細胞如何延長端粒，對癌症治療相當重要。 圖｜iStock

近 40 年來，癌症一直是國人死亡的頭號殺手，已邁入高齡社會的臺灣，癌症醫療已成為衛生福利的重要焦點。然而，罹患癌症的不只是成年人。根據衛生福利部統計資料，在 2015 年之後，癌症也是兒童非事故死亡的主要原因（1-11 歲）。

不過，成人與兒童罹患的癌症種類有所不同。成人癌症通常是大腸癌、肝癌、肺癌等，這些發生在上皮組織的癌症（carcinoma），通常是經過長時間累積基因變異與細胞損壞才會發生；至於兒童癌症，主要是中胚層癌或胚胎型癌，例如腦瘤、軟組織瘤及骨癌等，不是經由體細胞基因變異累積，通常很早就發病。

目前因為兒童癌症病例比較少，投入的研究與醫療資源也相對缺乏。然而，中央研究院分子生物研究所副研究員陳律佑，他與研究團隊從端粒研究出發，解開兒童癌症的免疫逃避機制，後續將進一步找出預防和治療的方法，這對兒童癌症患者來說，將會是一大福音。

細胞壽命的限制器：端粒

生物身體成長與傷口復原都倚賴細胞分裂，以生產新細胞來汰換老舊或受損的細胞。然而，正常細胞會有分裂次數限制，當次數逐漸達到上限時，細胞就會慢慢停止生長或走向死亡，這就是所謂的「細胞衰老」。

癌細胞不一樣，當細胞突變成癌細胞之後，就沒有分裂次數限制。不會老化的癌細胞可以無限次數分裂和增長，最後，大量癌細胞會奪去身體的營養與資源，讓病者衰弱而死。造成正常細胞與癌細胞如此迥異的命運，關鍵就在於「端粒」的使用期限。

端粒是真核細胞染色體的保護構造。端粒的主要功能，就是維持染色體的完整性，並調控細胞分裂週期。

端粒（telomere）是真核生物染色體末端的特殊結構，由一段重複的相同序列 DNA 與許多蛋白質組成。以人類來說，端粒的重複 DNA 序列是「TTAGGG／CCCTAA」，最長可達約 15,000 個鹼基對。

端粒（telomere）是真核生物染色體末端的特殊結構，由一段重複的相同序列 DNA 與許多蛋白質組成。以人類來說，端粒的重複 DNA 序列是「TTAGGG／CCCTAA」 圖｜研之有物（資料來源｜Labster）

「端粒跟染色體的關係，可以想像成鞋帶與尾端的塑膠套。」陳律佑舉例說，就像末端的塑膠套可以避免鞋帶繩逐漸鬆脫，端粒就是在染色體的端點發揮保護與區隔的功能。這樣一來，有端粒保護的染色體就不會被核酸酶降解；另外，端粒也能防止染色體彼此連結起來。

陳律佑指出，「如果沒有端粒，染色體的末端就會被細胞辨認為處於『斷掉』的異常狀態，於是 DNA 修復蛋白質就會把染色體末端相互連結，來試圖『修補』染色體。」

端粒的存在，確保了染色體不會錯誤連接、持續消耗，也確保染色體不會在複製及分裂時斷裂、遺失。

But！就像鞋帶塑膠套會逐漸磨損一樣，端粒也沒辦法無限期地保護染色體。每經過一次細胞分裂，端粒就會縮短數十到數百個鹼基，因此隨著分裂次數越多，端粒就會越來越短。

正常細胞每經過一次細胞分裂，染色體的端粒就會縮短數十到數百個鹼基，因此隨著分裂次數越多，端粒就會越來越短，直到失去保護染色體的功能。 圖｜研之有物（資料來源｜Labster）

當端粒縮短到一定長度就會失去保護染色體的功能，使細胞產生 DNA 損害反應，或出現相互連接的染色體，接著因細胞分裂而導致 DNA 斷裂的現象，這些狀況都將使細胞停止生長，進入衰老。此時身體會啟動細胞凋亡（apoptosis）的機制，將無法再分裂的老化細胞汰除。