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【植微講座】Essential Roles of IL-6 and Pathogens in the Tumor Microenvironment(國立臺灣大學生物科技研究所 游舒涵助理教授)

2021-04-09 11:00:00

2021年3月25號「植微講座」很榮幸邀請臺灣大學生物科技研究所 游舒涵助理教授與我們分享她的研究經驗。游老師畢業於美國約翰霍普金斯大學病理學研究所博士班,2020年1月回到台大任教。

游老師在博士班的研究領域為攝護腺癌(prostate cancer)的作用機制,攝護腺癌在美國男性癌症盛行率為第一名。關於攝護腺癌的研究目前認為可能的原因有: 家族遺傳史、環境和飲食因子、年紀、以及發炎。有八成的案例發現攝護腺有不同程度的發炎現象,讓研究者好奇高比例發炎情況的發生原因以及其意義。關於引起攝護腺發炎的原因目前推測有兩大類,一種是免疫相關的基因,另一種是細胞激素(cytokine),而游教授主要的研究對象是細胞激素中的interleukin-6 (IL-6)。過去的經驗認為摘除攝護腺並施打IL-6抗體應該會降低IL-6的偵測量,但事實未如預期,因此後續實驗想探討IL-6在攝護腺癌所扮演的角色。

為找出IL-6是由哪些細胞分泌而來,游老師的研究使用chromogenic in-situ hybridization (CISH) 技術,利用核酸探針對IL-6 mRNA進行原位雜合,並以抗體偵測探針且與基質反應而呈色;結果發現IL-6 mRNA會在腫瘤外圍的血管內皮細胞、初級細胞等產生,而腫瘤細胞本身並不會表現IL-6。針對此現象推測若血液中含有大量的IL-6,案例就會有高機率出現腫瘤轉移的現象。

在小鼠實驗的部分,對三株細胞分別進行攝護腺癌、大腸癌和黑色素癌的誘導,並施打於野生型和IL-6 剔除型(knockout)小鼠側腹,結果發現以大腸癌和黑色素癌細胞處理的小鼠,IL-6存在與否不影響腫瘤的生長狀況;但經攝護腺癌細胞處理的IL-6 剔除型小鼠相較野生型小鼠,腫瘤生長情形出現明顯的遲緩現象,說明對於早期的攝護腺癌來說,IL-6的存在具有重要性。

目前有研究認為尿液是具有微生物存在的環境,所以想探討是否能在腫瘤細胞中找到病原菌,並證實病原菌會影響腫瘤細胞的功能。在細菌研究方面,將攝護腺癌患者的攝護腺進行切片之菌落培養,結果發現有50%的患者無細菌生長,另外50%的患者培養而來的細菌中,經過細菌鑑定分析發現,大部分為耗氧細菌,其中有23%的患者能分離出與面部痤瘡一樣的細菌株Propionibacterium acnes。此外P. acnes也被報導會伺機性感染下排泄道系統,所以將分離自患者的P. acne感染小鼠的泌尿道系統後,發現小鼠在一周後開始出現急性發炎的症狀,兩周至八周出現慢性發炎症狀,而在發炎的細胞株也發現IL-6存在。

結合兩者實驗的結果,將P. acne接種至野生型和IL-6 knockout小鼠,發現在野生型老鼠中慢性發炎的症狀一直都在,而在IL-6 knockout小鼠中,雖然在前兩個月一樣會出現慢性發炎的症狀,但在後期會慢慢消失。游老師的研究結果讓我們了解到IL-6在攝護腺癌的腫瘤早期生成中的重要角色,且IL-6在長期的慢性發炎中亦具有重要的影響。

撰稿人: 吳采晏、張怡貞