腫瘤細胞表面醣分子抗原

癌症(cancer)這令人聞風色變的疾病，已成為造成人類死亡的主要殺手之 ㄧ。根據世界衛生組織(World Health Organization)統計，2007 年因癌症所造成 死亡的人數有七百九十萬人，佔所有死亡人數的13%。另外也預估，如果沒 有出現有效的診斷和治療方法的話，到2030 年時這一年全世界死於癌症的人 數將會多達一千兩百萬人²⁷！

癌症(cancer)是由一些失去正常細胞增生(cell proliferation)和調節恆定狀 態(homeostasis)的癌細胞(cancer cell)所引起的疾病。惡性腫瘤與正常細胞 的生長表現上的差異，巨觀來看有六種基本細胞生理狀態上的不同²⁸(圖十 七)：(1)自足的生長訊息(self-sufficiency in growth signals )、(2)對抑制生長訊息 不敏感(insensitivity to antigrowth signals)、(3)避開細胞凋零(evasion of apotosis) 、(4)無限制的複製能力(limitless replicative potential)、(5)持續性的血管新生 (sustained angiogenesis)和(6)侵犯與轉移到其他組織的能力(tissue invasion and metastasis)。

(圖十七)²⁸癌症所需的六種基本能力 自足的生長訊息、對抑制生長訊息不 敏感、避開細胞凋零、無限的複製能 力、持續性的血管新生 與侵犯轉移的 能力，這些能力在癌症生成的不同時 期過程中扮演重要的角色。

在1696 年，Meezan 與其他科學家首次利用凝集素(lectin)觀察到正常與癌 化的纖維母細胞(fibroblasts)之間膜上的醣蛋白有些許的不同，也證實了在癌化 的過程中出現了不正常的醣化現象²⁹。這些不正常的醣化現象包括了大量或減 少表現在正常細胞上，或是表現出不存在於正常細胞上的醣結構(圖十八)。

(圖十八) 癌症相關的碳水化合物抗原分子結構

過去，在研究這些不正常的醣化現象常是利用不同的凝集素去尋找正常 與惡性組織上不同的醣結合物(glycoconjugate)。拜科技的進步，現今則是利用 單株抗體(monoclonal antibodies)、分子探針(probe)與質譜(Mass spectrometry)、

核磁共振(Nuclear magnetic resonance)光譜等技術來研究這些不正常的醣化現 象。表一為我們常見到的一些已知以醣脂質或醣蛋白表現在不同癌症上的腫 瘤相關的碳水化合物抗原(tumor associated carbohydrate antigens)^{30, 31}。

腫瘤 抗原 Melanoma GM2, GD2, GD3 Neuroblastoma GM2, GD2, GD3, PSA Skin GM2, GD2, GD3

Small cell Lung cancer GM2, FucGM1, Globo H, PSA, sLe^a, di-Le^x, KH-1 breast GM2, Globo H, TF, (s)Tn, PSA, sLe^a

Prostate GM2, (s)Tn, TF, Globo H, Le^y Ovary GM2, Globo H, sTn, TF, Le^y

Colon GM2, Globo H, (s)Tn, TF, Le^y, sLe^a, di-Le^x, KH-1 Stomach GM2, Le^y, (s)Le^a

Pancreas GM2, Globo H, sTn, Le^y, sLe^a, sLe^x, PSA 表一 一些癌症細胞表面大量表現的碳水化合物抗原分子^{30, 31}

在1986 年，由 Hakomori 教授等人利用抗體做免疫組織化學染色(immuno- histological Staining，IHC)發現大腸癌與胃癌細胞表面大量表現出路易士 X 二 聚體(di-Le^x)與 KH-1 的醣分子抗原³¹(圖十九)，因此許多科學家想利用此特徵 作為生物標誌分子(biomarker)，進一步設計出治療疾病的標靶藥物。

過去的一些研究發現，腫瘤相關的醣抗原分子在誘導免疫反應方面不如 脂多醣(lipopolysaccharide)強，因此如何搭配一些適當的佐劑來促進免疫反應 與讓醣抗原分子成為好的抗原決定位(epitope)³²也是許多科學家正在著手解決 Dimeric Lewis X antigen

KH-1 antigen

(圖十九) 路易士 X 二聚體與 KH-1 抗原分子結構