醣分子科學新知（二）：半乳糖凝集素與腫瘤治療|

醣分子科學新知（二）：半乳糖凝集素與腫瘤治療

109/06/12 4075

楊智惠｜義守大學生物科技系

黃彥維｜義守大學學士後中醫學系

黃耿祥｜義守大學生物醫學工程學系

劉潔｜國立台灣大學新聞研究所

半乳糖凝集素，免疫系統對抗病原體的要角

「凝集素」（Lectins）是對醣蛋白上的醣類具有高度特異性的結合蛋白，而半乳糖凝集素則是與醣類分子上的β-半乳糖苷有特別的親和力。半乳糖凝集素屬於較不容易變異的小分子，可調控各種生物機轉，包含趨化性（即細胞的移動）及血管新生（即癌症腫瘤惡化的步驟）。半乳糖凝集素會與細胞表面多樣化的醣蛋白交互作用，展現其生物功能。

半乳糖凝集素與其他作用分子結合示意圖。（圖／張境倫）

蛋白質進行醣化修飾時就像寄信，將醣基團當作郵遞區號，才能將蛋白質送到正確位置，此機轉在免疫系統對抗病原體的過程中扮演重要角色。也由於半乳糖凝集素牽涉多種生物功能及病理機轉，已經成為治療腫瘤的新型療法開發焦點。

半乳糖凝集素在細胞內外的功能

半乳糖凝集素出現在細胞質、細胞核及細胞外基質，在細胞內外皆有功能。根據中研院生物醫學科學研究所陳煥源博士2014年「半乳糖凝集素為宿主對於感染細菌引發先天性免疫反應的感應因子」的研究，半乳糖凝集素可與病原體或其釋放的產物結合，這個過程可能影響病原體的生長，或是誘導免疫系統對抗病原體。

義守大學生物科技學系教授楊智惠，為記者說明醣基與半乳糖凝集素的交互作用。（圖／劉潔）

義守大學生物科技學系教授楊智惠解釋，以「醣」和「細胞表面」兩者為主體，用抗原抗體結合的邏輯治療腫瘤細胞的可能方式有兩種；一是去除或分解掉半乳糖凝集素，直接排除其與腫瘤細胞作用的可能性；或是用一種與半乳糖凝集素相似的分子，代替其與腫瘤細胞結合作用，以抑制或打擊腫瘤細胞。就日常生活來說，不吃糖就少了半乳糖凝集素；或是吃一種分子跟半乳糖凝集素相像的健康食品，跟半乳糖凝集素競爭性地結合腫瘤細胞接受體。

以抗原抗體結合邏輯治療腫瘤細胞示意圖。（圖／張境倫）

另外，細菌進入宿主細胞也會受半乳糖凝集素影響，因為半乳糖凝集素可以誘導人體的細菌感染偵測機制，此機制已被證實可在細胞外進行。而細胞內也有類似機轉，表示宿主原有的免疫作用機制與半乳糖凝集素有很大的關係。

半乳糖凝集素研究與腫瘤治療發展

腫瘤治療目前依然是醫學上的難題，主流研究已經鎖定腫瘤病症的幾個面向，包含腫瘤發生、生長、血管新生及轉移，其中許多分子及細胞機轉依然未知，多數主流療法的療效也未如預期。然而，藉由分析臨床腫瘤樣本發現，異常表現的半乳糖凝集素可能與腫瘤發生、進展、轉移密切相關。

醫學研究示意圖。藉由分析臨床腫瘤樣本，異常表現的半乳糖凝集素被認為與腫瘤發生、進展、轉移密切相關。（圖／Pixabay）

半乳糖凝集素與細胞表面醣基的共同結合物，在腫瘤的免疫機制、血管新生、轉移過程中扮演最基本的角色，其潛在的預後價值已經在多項腫瘤病症中被揭露，協助臨床醫師預測疾病走向及決定治療方法。現行的治療策略包含以競爭性醣基作為抑制劑、或以其他分子替代物結合小分子及抗體，都顯示研究半乳糖凝集素機轉在腫瘤療法研發的重要意義。

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