靈芝新聞網 - 柯俊良團隊2024研究成果｜不管對第三代標靶藥抗藥與否，小孢子靈芝免疫調節蛋白質GMI都能抑制EGFR雙突變肺腺癌細胞透過「整合素」另謀生路

柯俊良團隊2024研究成果｜不管對第三代標靶藥抗藥與否，小孢子靈芝免疫調節蛋白質GMI都能抑制EGFR雙突變肺腺癌細胞透過「整合素」另謀生路

詳細內容: 分類：中山醫學大學柯俊良教授; 建立於 2025-03-07, 週五 15:34; 點擊數：775

對於一再突變，甚至是一再對EGFR標靶藥出現抗藥性的突變型EGFR肺腺癌，只能換個標靶姿勢再治一次，還是走回傳統化療的老路？中山醫學大學醫學研究所柯俊良教授率其團隊成員辛翌綸博士、康于庭博士（台中榮民總醫院博士後研究員）等發表在2024年12月號《Environmental Toxicology》的研究讓我們看到了另一種因應的可能性，那就是既能顧前（清除EGFR）也能顧後（阻止癌細胞透過「整合素」另謀生路）的小孢子靈芝免疫調節蛋白質GMI（Ganoderma microsporum immunomodulatory protein）。

文／吳亭瑤

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對前兩代標靶藥有抗藥性的
EGFR雙突變的肺腺癌細胞

簡稱EGFR的「表皮生長因子受體」是眾多位於細胞表面的接受器之一，它可以接收多種外來信號，活化細胞內的相關分子來驅動細胞增生。正常細胞對EGFR的表現量和活性會嚴格調控，可是有些癌細胞會卻把EGFR當成利器，將其大量表現（即所謂的EGFR陽性）加快增生速度；甚或發展出突變的EGFR，毋須等待外來信號就能自行運作，讓細胞長得更快更多也更具侵襲性。

EGFR最常見的突變是L858R，意指EGFR這個蛋白的第858個胺基酸由亮胺酸（L）突變為精胺酸（R），其具體位置在EGFR位於細胞內部另一端的酪胺酸激酶區域。第一代標靶藥（吉非替尼／艾瑞莎、厄洛替泥／得舒緩）和第二代標靶藥（阿法替尼／吉泰瑞）均是專門針對這種突變而設計，藉由與酪胺酸激酶的活性位點結合，阻斷EGFR的訊息傳遞，抑制細胞增生。

然而經過一段時間治療之後EGFR通常會再次發生T790M突變，也就是第790個胺基酸從原本的蘇胺酸（T）變成了甲硫胺酸（M），導致前兩代EGFR標靶藥無法與酪胺酸激酶的活性位點順利結合而失去效用。本研究使用的人類肺腺癌細胞H1975就具有EGFR雙突變（L858R/T790M）的特性。

（1）GMI可抑制腫瘤生長

把H1975細胞注射到裸鼠（免疫有缺陷的小鼠）右側腹皮下組織，一週後再以口服方式每天給予160 μg GMI或生理食鹽水，結果GMI組的腫瘤不只長得慢、體積小，腫瘤組織裡具有活性的癌細胞也比較少【圖1】。這說明GMI是一個可以經由胃腸道發揮抗腫瘤作用的活性成分，而且可以在免疫不彰的體內環境下獨力抑制H1975細胞增生。

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【圖1】GMI對裸鼠體內的H1975細胞有抑制腫瘤生長的作用

(2) GMI可降低癌細胞的遷移能力

體外模擬細胞遷移的實驗則顯示，H1975細胞的遷移能力【圖2-①】會在轉化生長因子TGF-β誘導下變得更強【圖2-③】，不過只要同時有GMI（0.3 μM）存在，不管有【圖2-④】或沒有【圖2-②】TGF-β誘導，癌細胞從兩旁移至中間無細胞區的數量均會下降，顯示GMI有抑制H1975細胞遷移的作用。

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【圖2】GMI可在TGF-β誘導細胞遷移的環境下抑制H1975細胞遷移

對第三代標靶藥有抗藥性的
EGFR雙突變肺腺癌細胞

學名為奧希替尼（osimertinib）、商品名為泰格莎（Tagrisso）的小分子化合物，是專門設計來對付EGFR雙突變（L858R/T790M）癌細胞的第三代標靶藥。與前兩代標靶藥類似，奧希替尼也是透過與EGFR的酪胺酸激酶區域結合（但結合位點跟前兩代不同）來抑制癌細胞增生，而且也同樣難以避免幾個月後EGFR再次突變導致藥物失效的問題。

(1) GMI可降低癌細胞的存活率

為了了解GMI是否也能對付這樣的癌細胞，本研究利用H1975細胞建立了「EGFR雙突變但對奧希替尼有抗藥性」的人類肺腺癌細胞H1975/TR，結果發現，H1975/TR的存活率會隨GMI的使用濃度與作用時間而降低【圖3】，這說明GMI對H1975/TR細胞具有一定的殺傷力，也暗示GMI的作用機制有別於現有的EGFR標靶藥。

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【圖3】GMI能抑制H1975/TR細胞的存活率

(2) GMI能削弱癌幹細胞的勢力

除了透過EGFR突變讓標靶藥失效，癌幹細胞也是抗藥性的一大來源，其在整體癌細胞裡的占比常與抗藥性呈負相關。可是本研究的H1975/TR細胞在跟GMI一起培養12天之後，癌細胞聚集形成的腫瘤球體（tumor spheres）的數量明顯少於沒有GMI處理的組別【圖4】。形成腫瘤球體只有癌幹細胞才做得到，一般癌細胞無此能力，因此實驗結果說明GMI對癌幹細胞也有效——不是能夠阻止一般癌細胞發獲得幹細胞特性，就是可以抑制既有的癌幹細胞增殖。

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【圖4】GMI能減少H1975/TR形成腫瘤球體（癌幹細胞）的數量

GMI的抗癌機制：不只清除EGFR
也阻止癌細胞透過「整合素」另謀生機

癌症的本質是「細胞生長失控」。對於大量表現EGFR的肺腺癌細胞來說，EGFR就是那個造成失控的開關，因此把EGFR「卡住」，讓它無法啟動細胞增生相關的訊息通路，自然成為標靶藥的設計核心。但也因為標靶藥的藥效跟EGFR的結構息相關，而癌細胞又會靠EGFR突變來掙脫束縛，使得標靶治療宛如一場計畫永遠趕不上變化的結構競賽。

相較之下，GMI化細胞生長失控為可控的做法比較像是斧底抽薪。根據本研究的實驗顯示，GMI不僅會讓突變的EGFR從癌細胞表面消失，還會順勢清除或抑制另一群常被EGFR突變癌細胞拿來另闢蹊徑而大量表達的受體——整合素（integrins）——使癌細胞無法透過這些「備用開關」繼續失控地快速增生、向外遷徒（轉移），甚至發展成癌幹細胞【圖5-7】。

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【圖5】GMI可清除或減少H1975細胞的EGFR與整合素

以不同濃度GMI（0.3～1.2 μM）處理H1975細胞：

(A) 48小時後整合素α4、α5、β1、β3和β4顯著減少；

(B, C) 24小時後整合素αv和突變的EGFR均盡乎消失。

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【圖6】TGF-β促使H1975細胞整合素表現量增加的作用可被GMI抑制

有利細胞遷移的轉化生長因子TGF-β會誘導H1975細胞

表現更多的整合素αV、α5和β3（① vs. ②），

但如果同時有GMI（0.6 μM）存在，

這些整合素只會些微幅增加甚至變少，至於僅受

TGF-β些微影響的整合素β1則完全偵測不到（③）。

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【圖7】GMI可清除或減少H1975/TR細胞的整合素與癌幹細胞

比起H1975細胞，H1975/TR細胞會表現更多的

整合素αV和β1，細胞內部被整合素活化的FAK、

Src、Erk等分子信號也變得更強（有助細胞遷移

和癌幹細胞發展），癌幹細胞特有的分子標記

ALDH1A1、CD133、CD44也更顯著

（表示有更多的癌幹細胞）。這些指標都會在GMI

（0.3～1.2 μM）處理24～48小時之後變少或減弱。

GMI可調控不利癌患生存的整合素αV和β1，
降低其對抗藥性、癌轉移、癌幹性的促進作用

成員眾多、兩兩一組（α型＋β型）一起工作的整合素有很多功能，除了可以像鉤子一般幫助細胞穩定附著在周圍組織（細胞外基質ECM），也可以像感應器那樣接收周圍環境的訊息來影響細胞的行為（例如增生或遷移），甚至是細胞遷移時實際負責移動的「腳」。但就如同EGFR的問題一樣，本應受到嚴格調控的整合素卻常被癌細胞過度表現，對癌症治療帶來不利的發展。

(1) 整合素αV和β1 vs. 生存期與癌幹細胞

本研究根據癌症基因資料庫OncoDB的數據進行分析發現，肺腺癌患者比一般人的肺組織有更高的整合素αV基因表現量；癌幹細胞分子標記CD44的基因表現量，與整合素αV、β1的基因表現量都有呈正相關。此外，透過基因表達分析工具GEPIA得到的結果則顯示，整合素αV和β1的mRNA表現量越高，對肺腺癌患者的生存越不利【圖8】。

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【圖8】整合素αV、β1的mRNA表現量對肺腺癌患者的
總生存期（A、B）與無病生存期（C）有顯著影響

「總生存期」是指從診斷或治療開始到死亡的時間；

「無病生存期」是指治療後無癌症復發或病變的時間。

mRNA是基因經轉錄作用產生的分子，

負責攜帶製造蛋白質（此處指整合素）的訊息，通常

mRNA表現量越高，細胞合成該蛋白質的量也越多。

(2) 整合素αV和β1 vs. 抗藥性與遷移性

其他相關研究則證實，當EGFR突變的肺腺癌細胞遭受標靶藥挑戰時，會透過大量表現整合素αV和β1來活化細胞內部的訊息傳遞分子（如FAK、Src等），增強癌細胞的存活能力，使其具備抗藥性【圖9】。此外，肺腺癌細胞的遷移能力也跟整合素αV、β1的表現量，以及被整合素活化的FAK活性呈正相關。

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【圖9】EGFR突變型癌細胞藉由過度表現
整合素β1對EGFR標靶藥產生抗藥性示意圖

EGFR標靶藥都是透過跟EGFR的酪胺酸激酶結合

來發揮作用，故統稱為「酪胺酸激酶抑制劑」

（tyrosine kinase inhibitor，簡稱TKI）。

（圖片來源：https://www.mdpi.com/2072-6694/11/5/692）

(3) GMI vs. 整合素αV和β1

總的來說，整合素αV和β1不只有助EGFR突變的肺腺癌細胞產生抗藥性、增強遷移性、獲得癌幹性，臨床上還不利肺腺癌患者生存。

而在本研究裡的EGFR雙突變人類肺腺癌細胞，不論是對前兩代標靶藥有抗藥性的H1975細胞，還是在TGFβ誘導下增強遷移性的H1975細胞，或是對第三代標靶藥有抗藥性且具有顯著幹細胞特性的H1975/TR，都能因為GMI介入而減少細胞表面的整合素αV、β1【圖5-7】及細胞內FAK、Src、Erk分子的活性【圖7】。

此作用機制【圖9】對於GMI為什麼能抑制EGFR雙突變肺腺癌細胞的腫瘤生長、遷移能力、生存能力和癌幹細胞特性【圖1-4】提供了部分解釋——因為GMI能讓此路不通（被EGFR標靶藥阻斷）而山不轉路轉（大量表現整合素）的癌細胞，連替代道路（整合素調控的訊息傳遞路徑）也開通不了，或是即使開通也無法一路通暢到底（提高癌細胞獲得遷移能力和幹細胞特性的困難度）。

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【圖10】GMI抗癌機制示意圖——以調控整合素αV為例

GMI可阻斷整合素αV啟動的訊息傳遞通路（Integrin/

FAK/Scr/Erk），抑制對奧希替尼有抗藥性的EGFR

雙突變人類肺腺癌細胞獲得遷移能力與幹細胞特性。

清除過量的整合素與EGFR
GMI讓癌細胞從失控回到可控

本研究揭示GMI可以經由調控整合素來抑制EGFR雙突變人類肺腺癌細胞的全新作用，跟陽明交通大學林東毅教授團隊2023年發表的研究成果頗有異曲同工之妙。該研究在小鼠肺腺癌細胞LLC-1（對第一代EGFR標靶藥有抗藥性）的動物實驗即觀察到，以腹腔注射方式進入體內的GMI不只抑制腫瘤生長，也能大幅減少腫瘤組織裡多種有利癌轉移的整合素（詳見相關報導：GMI抗肺腺癌轉移的分子機制新發現：讓癌細胞綁手綁腳，使其跑不了和尚也建不了廟）。

此外，本研究觀察到GMI可以讓突變型EGFR從人類肺腺癌細胞上消失的作用，也與陽明交通大學林東毅教授團隊2023年發表的研究成果一致，其箇中原理在林的論文亦有詳細闡述（詳見相關報導：GMI抑制EGFR陽性肺腺癌腫瘤的重要機制——迫使癌細胞吞掉自己的EGFR）。

如前所述，EGFR和整合素都是正常細胞會有的基本配備，差別在正常細胞只在需要時才把它們拿出來適度使用，用完之後就被細胞資源回收再利用；而癌細胞則是毫無限度地將它們大量表現、拼命使用，用到連旁邊的正常細胞也跟著「變壞」。從現有的研究結果看來，源自靈芝家族、結構渾然天成的GMI【圖11】顯然是讓癌細胞自廢武功，讓它們從失控的變態回歸到可控的常態。當失序的細胞少了，健康新秩序的重建應該也就不遠了。