MAY 21, 2024
by National University of Singapore
由新加坡國立大學健康創新與技術研究所 (iHealthtech) 副教授 Alfredo Franco-Obregón 領導的研究小組發現了一種刺激肌肉的新方法，即通過短暫而溫和的脈衝電磁場??照射來產生和釋放具有抗癌特性的蛋白質。
這些可溶性化學分子隨後可通過血液輸送到身體的各個部位，實現全係統抗癌保護。 2024 年 3 月 5 日，新加坡國立大學團隊在《細胞》雜誌上發表了這種新型無藥物、無創方法的細節。
眾所周知，運動具有預防癌症的作用，包括降低罹患乳腺癌、前列腺癌和結腸癌的風險，以及提高癌症患者的存活率。然而，考慮到癌症進展的破壞性影響和治療相關的副作用，癌症患者可能無法通過運動來受益於肌肉的抗癌作用。
“BICEPS 實驗室刺激肌肉細胞的方法使用了一種磁療，它與運動有著關鍵的共同點。這項最新研究表明，我們的非侵入性肌肉刺激方法可以調動與運動類似的抗癌防禦機製，使我們更接近開發無藥物療法和發現癌症相關生物標誌物，以幫助癌症患者在無法運動的情況下從運動刺激的抗癌劑中獲益，”Franco-Obregón 說。
Franco-Obregón 副教授（左）和 Tai 博士（右）證明，他們采用的非侵入性肌肉刺激方法可以調動抗癌防禦係統，例如抑製乳腺癌細胞的生長、侵襲和遷移，類似於運動。圖片來源：新加坡國立大學
磁刺激肌肉細胞的抗癌特性
在之前的一項研究中，Franco-Obregón 副教授及其團隊證明，將分離的肌肉細胞短暫暴露於低能磁場 10 分鍾，能夠刺激肌肉細胞向周圍環境釋放再生和恢複活力的蛋白質，從而促進肌肉發育。在體內，這些相同的肌肉因子也被認為可以預防糖尿病和癌症等常見疾病。
在新的研究中，研究小組明確調查了相同的磁刺激方案是否可以促進臨床前模型中完整肌肉產生和釋放抗癌劑，並識別和驗證抗癌因子。
新加坡國立大學的研究團隊首先在細胞層麵驗證了他們的假設，發現接受磁療的肌肉細胞可以抑製乳腺癌細胞的生長、侵襲和遷移，而這些都是癌症進展的標誌。此外，磁刺激的肌肉細胞還被發現能夠縮小微腫瘤並減少其血管形成。
接下來，研究人員進行了臨床前研究，以驗證他們的組織培養發現。他們證明，每周一次接受 10 分鍾的磁療，持續八周，足以產生類似的抗癌特性——例如阻止乳腺癌細胞的生長、侵襲和遷移——就像每周鍛煉兩次，每次 20 分鍾，持續八周一樣。
研究人員進一步證明，之前被懷疑是腫瘤抑製因子的 HTRA1 是由每周暴露於磁場 10 分鍾的肌肉細胞分泌的，相當於每周鍛煉兩次，每次 20 分鍾。重要的是，選擇性地去除肌肉細胞分泌的 HTRA1 會消除其抗癌效力，而直接將合成的 HTRA1 應用於癌細胞可以重現磁場暴露和鍛煉的抗癌作用。這些結果表明，HTRA1 是解釋肌肉抗癌作用的必要和充分條件。
有趣的是，HTRA1 是肌肉發育和肌肉抗癌蛋白質庫積累所必需的，這有助於我們的肌肉成為我們對抗癌症的最大天然防禦。在這方麵，研究人員表明，分離的肌肉細胞（在組織培養中）早期暴露於 HTRA1 可刺激其發育並提高其抗癌效力。
換句話說，即使沒有受到磁場的刺激，HTRA1 也能使體外的肌肉細胞適應成為更好的抗癌因子分泌者，本質上是在實驗室中重現通常在體內看到的運動適應。
“運動時釋放的 HTRA1 可能會導致肌肉適應，即使在休息時也能分泌 HTRA1。這有助於解釋為什麽運動能讓我們更能抵抗癌症。進一步類比，如果肌肉是我們的抗癌藥房，那麽磁場療法可能是一種廉價而有效的處方，”Franco-Obregón 說。
下一步
根據這項臨床前研究產生的良好結果，新加坡國立大學團隊正在啟動臨床試驗，以評估肌肉靶向磁療在人類中的抗癌潛力，並證實 HTRA1 對乳腺癌和其他癌症患者的抗癌作用。
研究團隊還期待開展進一步研究，以確定肌肉細胞產生和釋放的其他抗癌生物標誌物，這些標誌物可作為開發治療癌症的藥物和療法的潛在靶點。由於肌肉是恢複活力和抗擊疾病因素的基礎，這種方法應該會取得豐碩成果。
