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港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性關鍵機制

社會事

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港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性關鍵機制

2026年04月27日 15:22 最後更新:18:26

香港大學李嘉誠醫學院(港大醫學院)生物醫學學院研究團隊發現,癌症病人對廣泛使用的癌症藥物紫杉醇(paclitaxel)出現不同治療反應背後的機制,為克服癌症藥物抗藥性帶來曙光。研究指出,細胞內負責幫助細胞分裂與移動的結構「微管」,其細微差異足以決定紫杉醇的療效。研究結果已發表於《自然—化學生物學》。

港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性的關鍵機制。此研究由狄士傑教授領導(圖中)。

港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性的關鍵機制。此研究由狄士傑教授領導(圖中)。

紫杉醇被世界衞生組織列為基本藥物,一直用於治療乳癌、卵巢癌及肺癌。然而,並非所有腫瘤對紫杉醇均有相同反應。港大醫學院生物醫學學院助理教授狄士傑教授表示:「其中一個可能的原因,是構成微管的主要蛋白『微管蛋白』存在變異,而它同時是紫杉醇的標靶蛋白質。特別是一種稱為 β3-微管蛋白的特定亞型,一直與紫杉醇抗藥性及治療結果較差有關。」有見及此,現時迫切需要理解紫杉醇抗藥性的根本機制,以研發療效更佳、副作用更少的新療法。

研究團隊採用多種嶄新技術,探討紫杉醇與不同人類微管蛋白變體之間的相互作用。透過尖端蛋白質工程、單分子螢光顯微鏡、近原子解析度冷凍電子顯微鏡,以及癌細胞基因編輯技術,團隊發現微管蛋白內部存在一個可控制其形狀與行為的內部通訊網絡。這個內部網絡是決定紫杉醇與微管蛋白能否有效結合的關鍵,從而影響藥物抑制癌細胞生長的能力。

港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性關鍵機制。

港大醫學院揭示癌症藥物抗藥性關鍵機制。

研究亦指出β3-微管蛋白內一個特定位置與紫杉醇抗藥性密切相關。儘管該位置並非直接接觸藥物,但當它發生改變時會改變微管中微管蛋白的形狀,促使紫杉醇更容易結合並發揮作用。研究團隊其後在肺癌細胞實驗中亦證實,β3-微管蛋白中這一關鍵位置確實會直接影響紫杉醇的療效。

為何部分癌症對紫杉醇反應欠佳,原因可能與細胞內微管蛋白的結構出現細微差異有關。這些新發現將有助為癌症及其他與微管蛋白相關的疾病,如神經退化性疾病及不育症,開發更有效的微管標靶治療方法。」

狄教授亦強調這項研究對轉化醫學具有重要意義。他解釋:「研究揭示微管蛋白內部一個能塑造其性質及藥物反應的調控系統,這一發現的意義可能超越癌症治療範疇。舉例來說,未來若能開發可改變微管蛋白形狀及功能的藥物或抗體,或可為『微管蛋白病』,即由特定微管蛋白突變引起的疾病,提供創新的治療策略。」

香港大學李嘉誠醫學院的研究團隊開發出一款嶄新的人工智能系統,透過分析甲型流感病毒的基因組,能夠精準預測病毒從禽類跨物種傳播至哺乳動物(包括人類)的潛在風險。這項突破性研究已發表於國際權威期刊《自然微生物學》(Nature Microbiology),為全球流感大流行的早期預警提供了關鍵工具。

研究團隊由港大醫學院公共衞生學院副教授林讚育教授領導,他們透過分析大量甲型流感病毒的基因數據,成功破解了病毒適應哺乳動物宿主的關鍵線索。研究發現,當病毒基因中的鳥嘌呤(G)或胞嘧啶(C)相關含量降低時,該病毒株具有較高風險在哺乳動物中持續傳播。這種基因特徵在那些已成功適應哺乳動物宿主的病毒譜系中普遍存在,顯示其可能在跨物種適應過程中扮演重要角色。

值得注意的是,近期備受關注的高致病性H5病毒株,特別是2.3.4.4b譜系,在感染水貂、狐狸及人類的多宗案例中,均呈現出GC相關含量下降的情況。研究團隊據此認為,該譜系具有較高潛在風險演變為可感染人類的流感病毒,應被列為高風險監測對象。

基於上述發現,研究團隊開發了一款機器學習分類器。該工具能透過分析甲型流感病毒的基因組序列,快速評估病毒在哺乳動物間持續傳播的潛在風險,從而協助全球衞生機構及早識別高風險病毒株。相關工具已公開供研究使用。

林讚育教授指出,自2021年以來,從禽類傳播至人類及其他哺乳動物的高致病性H5病毒零星感染個案顯著增加,近期更出現感染乳牛的案例。他強調,在眾多禽流感病毒中,哪些能夠成功適應哺乳動物宿主仍是重大公共衞生課題。引入包括GC基因特徵在內的更完善風險評估方法,有助加強監測網絡,在病毒感染人類初期及時採取行動,控制疫情蔓延。

研究團隊建議,將此項基因特徵正式納入未來流感大流行的風險評估體系中,並對高風險病毒譜系採取更嚴格的監測及預防措施,以提升全球公共衞生防禦能力。

港大醫學院研發的人工智能系統介面展示

港大醫學院研發的人工智能系統介面展示

研究團隊分析甲型流感病毒基因特徵的示意圖

研究團隊分析甲型流感病毒基因特徵的示意圖

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