Pemetrexed（爱宁达注射剂）是治疗肺腺癌的第一线化疗药，根据中山医学大学医学研究所柯俊良教授的团队今年（2020）五月发表在《British Journal of Cancer》（英国癌症期刊）的研究证实，GMI可以刺激「具有Pemetrexed抗药性的肺腺癌细胞」产生过度的自噬作用，让癌细胞在自体吞噬的过程中自我了断，不仅抑制肿瘤的生长，同时也把肺癌干细胞一并处理了。
文／吴亭瑶
当癌细胞对某种化疗药产生抗药性时，往往也意谓着癌细胞变得更加恶性和不可控。面对这样的癌细胞，小孢子灵芝免疫调节蛋白质GMI（Ganoderma microsporum immunomodulatory protein）似乎另有一套方法让它们就犯。
中山医学大学医学研究所柯俊良教授、许国堂教授、辛翌伦博士、丘翎燕博士等在今年（2020）5月25日於《British Journal of Cancer》（英国癌症期刊）线上发表的研究证实，GMI可有效抑制「对化疗药pemetrexed（爱宁达注射剂）有抗药性」的肺腺癌细胞存活与肿瘤生长，并削弱肺癌干细胞的势力，其主要的作用机制与促进癌细胞的细胞自噬有关。
这是继GMI可抑制「对欧洲紫杉醇（克癌易注射剂）」和「对长春新硷（敏克瘤注射液）」具抗药性的肺腺癌细胞之後，第三度在期刊论文上展现GMI具有抑制抗药性肺腺癌细胞增生的能力；同时这也是继口腔癌干细胞之後，学界再次证实GMI有办法对付肺腺癌干细胞。
GMI降低抗药性肺腺癌细胞的存活率
体外实验显示，把GMI和抗化疗药pemetrexed人类肺腺癌细胞株A549/A400一起培养，癌细胞的存活数量显着减少，其下降的幅度，和GMI抑制没有抗药性的肺腺癌细胞株A549的效果相差无几（图1、图2）。
【图1】以GMI处理抗化疗药pemetrexed肺腺癌细胞株A549/A400，48小时後癌细胞的存活数量明显减少，且与GMI剂量（0.3或0.6μM）呈正相关。
【图2】以不同剂量的GMI（0.3或0.6μM）处理没有抗药性的人类肺腺癌细胞株A549和有抗药性的A400（A549/A400），48小时後两组癌细胞存活率的下降幅度几近一致。
诱导癌细胞「自噬」是GMI主要的抑癌机制
为什麽GMI能杀死具有抗药性的肺腺癌细胞株A549/A400？实验发现，GMI并不会诱导癌细胞凋亡，却能促使癌细胞自体吞噬（图3），使癌细胞因为过度的自噬作用，自己把自己给了断了。
自噬作用（autophagy）是所有细胞的本能，藉由吞噬细胞中不重要的胞器作为养分在饥饿中求生，也藉由此作用把细胞不小心制造作误或不够精良的蛋白质回收再利用。因此适度的自噬作用有助细胞维持生存和品质，过度的自噬作用则会让细胞自我销毁。
GMI正是能刺激癌细胞产生过度的自噬作用，不断打包细胞内的胞器形成所谓的自噬小体（autophagosome）等待分解（图4），但因其数量多到远超过负责分解的溶酶体（lysosome）所能负荷，最後使得细胞因为自噬小体堆积无法正常运作而难以存活。
由於此作用机制有别於一般化疗药常见的诱导细胞坏死或细胞凋亡，所以GMI才有机会收服那些会把化疗药挡在门外的癌细胞。
【图3】经GMI处理48小时的抗药性肺腺癌细胞株A549/A400，会在细胞内形成大量的自噬小体，其数量愈多萤光讯号愈强（上图），将此结果量化为下图，显示GMI可在0.3和0.6μM的剂量下让A549/A400的自噬强度提高一到两倍。
口服GMI可抑制抗药性肺腺癌肿瘤生长
把对化疗药pemetrexed有抗药性的人类肺腺癌细胞株A549/A400殖入免疫有缺陷的小鼠皮下，待7天形成肿瘤之後再以口服方式给予GMI，每天剂量160μg（溶於100μL的磷酸盐缓冲生理盐水PBS喂食），持续69天。另设有PBS组（每天喂食100μL的PBS）作为对照。
结果发现，GMI组不仅肿瘤生长缓慢（图4a），实验结束时的肿瘤体积（图4b）和肿瘤重量（图4c）也明显比PBS组要减少许多。
【图4】GMI对抗药性肺腺癌细胞株A549/A400在裸鼠体内形成肿瘤的抑制作用。
GMI可削弱肺癌干细胞的势力
癌干细胞是癌细胞产生抗药性的源头，因此进一步将上述动物实验取得的肿瘤组织进行切片染色，检测肺癌干细胞特有的分子标记CD133。CD133表现量的多寡，直接关系癌细胞的存活能力与增生能力。
结果如图5所示，GMI组肿瘤组织里的CD133分子并不像PBS组那麽多。为什麽GMI可以让CD133分子大幅减少？究其原因发现，原来是癌细胞在自噬作用的过程中，把部分的CD133给回收分解了。
【图5】肺癌干细胞特有的CD133分子在抗药性肺腺癌肿瘤组织切片的表现量。
GMI为肺腺癌的治疗提供更多的可能性
Pemetrexed是治疗肺腺癌的第一线化疗药，而GMI可以刺激「具有Pemetrexed抗药性的肺腺癌细胞」产生过度的自噬作用，让癌细胞在自体吞噬的过程中自我了断，不仅抑制肿瘤生长，同时也把主导整个癌细胞生长、转移、抗药的关键少数──肺癌干细胞──也一并处理了，堪称一绝。
对於罹患人口众、治疗难度高、可用药物却相对有限的肺腺癌来说，「抗药性」的问题无疑是临床治疗的梦魇。对抗药性肺腺癌细胞有效、同时具备低剂量、高安全性的GMI，无疑为肺腺癌的防治提供了更宽广多样的选择。
〔资料来源〕Hsin IL, et al. CD133 inhibition via autophagic degradation in pemetrexed-resistant lung cancer cells by GMI, a fungal immunomodulatory protein from Ganoderma microsporum. Br J Cancer. Published online 2020 May 25.
