既分工又合作—在細胞遷移時扳倒大鯨魚的小蝦米們

本校醫學院藥理所蔡丰喬老師與團隊成員們（以下簡稱團隊），研究人類細胞在遷移時，內部的軟體（訊息傳遞）與硬體（細胞骨架），如何互相影響，分進合擊。此研究成果於2021年7月刊登於美國科學促進會（AAAS）的知名期刊《科學進展》（Science Advances），預期將對生命科學的發展與臨床治療學的推動有重大影響。

團隊所研究的細胞遷移，是胚胎發育、組織再生與免疫活化時不可或缺的助力；而不正常的細胞遷移，更會造成免疫失調與癌症失控的可怕後果。因此細胞如何遷移，一直是生命醫學研究者的重點項目。近年來的努力使科學家們逐漸明瞭細胞這台「汽車」在「行駛」時所使用的各種組件，包括以黏著斑為輪胎，粗細肌絲為動力與方向盤，生長因子受器為照後鏡與倒車雷達等。然而，關於細胞如何操縱這些組件，成為高明的駕駛員，卻一直是未解的難題；也因此我們遲遲無法把細胞遷移，應用在臨床治療上。

為克服這個障礙，團隊採用系統生物學的「精準打擊」與「高通量篩選」策略，合併藥物抑制與基因敲減技術，雙管齊下，找出組件間如何互相合作，有效遷移細胞（圖一A）。在中研院基因體中心的協助下，他們的篩選實驗找到了多種重要的分子組合，對細胞遷移有協同或拮抗效果（圖一B）：每個組合內的分子個別看來，像不起眼的小蝦米，對細胞遷移的影響不大；但當它們合在一起，卻能發揮 1+1>2 的威力﹐扳倒大鯨魚，改變細胞遷移。因此，這些小蝦米們的合作模式若能被清楚確認，就可使它們如「麟洋配」般默契配合，發揮奧運奪金的威力。團隊目前對其中一個分子協同組合「STK40-MAPK」的機轉，已有相當瞭解（圖二）：這兩個分子作用模式不同，卻能合力調整YAP 這個細胞分化的主控手，重組細胞骨骼，最終改變細胞的貼附強度與遷移能力；團隊目前正對上述機轉的細節進行確認，並發展其於控制血管新生與治療癌症轉移的應用。其他分子組合的研究，也正緊鑼密鼓進行中。

這種分子組合的協同或拮抗模式，團隊命名為「合成阻動」（synthetic dysmobility）。名稱上雖然與近年來熱門的「合成致死」（synthetic lethality）類似，合成阻動卻有兩個重大的觀念突破：首先，相對於合成致死強調「與病魔決一死戰」的零和關係，合成阻動著重正常生理狀態的回歸，與疾病和平共存，這樣的想法巧妙地與中醫治療學的「正邪相安」對應。更有趣的是：相較於合成致死在合作關係中強調的「分進」，合成阻動更著重「合擊」帶來的綜效作用，這種想法也與中醫治療學的「君臣佐使」相符。這兩個巧合顯示：合成阻動觀念可打通「將傳統醫學科學化」的康莊大道，相信能在不遠的將來，為臨床治療帶來重大突破。

蔡老師與團隊將持續努力，為科學與醫療帶來更美好的未來！

研究成果全文：Synthetic dysmobility screen unveils an integrated STK40-YAP-MAPK system driving cell migration
於2021年7月28日發表於《科學進展》（Science Advances）：https://doi.org/10.1126/sciadv.abg2106