韓國科學技術院研究：發現逆轉癌症的分子開關

成立於1971年的韓國科學技術院（KAIST），是一所位於韓國大田廣域市大德研究開發特區的國家研究型大學。該校研究人員有了重大發現，他們捕捉到細胞完全癌化之前的關鍵轉變狀態，找到了一種能夠讓癌細胞逆轉回正常細胞的分子開關。

研究團隊運用基於單細胞核糖核酸（RNA）定序的計算基因網絡模型，找出了癌症逆轉背後的關鍵分子機制。權煥燾（Kwang - Hyun Cho）教授的研究團隊，近期因開發出一種創新的癌症逆轉治療技術而備受矚目。這種技術並非直接殺死癌細胞，而是改變其特性，使其恢復到類似正常細胞的狀態。

這次，他們更是首次成功揭開了基因網絡中隱藏的分子開關。這個分子開關能夠在正常細胞轉變為癌細胞的精準時刻，誘發癌症逆轉。韓國科學技術院（校長李光炯）在2月5日宣布，生物與腦工程系的權煥燾教授團隊成功開發出一項基礎技術，可用於檢測和分析正常細胞癌化的關鍵轉變階段。這一突破促使他們發現了能讓癌細胞逆轉回正常狀態的分子開關。

所謂關鍵轉變，是指在特定時間點突然發生狀態改變的現象，就像水在100℃時變成蒸汽一樣。這種關鍵轉變現象也會發生在正常細胞因基因和表觀遺傳變化的累積，在特定時間點轉變為癌細胞的過程中。研究團隊發現，在腫瘤發生（即腫瘤的產生或發展）過程中，正常細胞在變成癌細胞之前，會進入一種不穩定的關鍵轉變狀態，此時正常細胞和癌細胞共存。他們運用系統生物學方法分析了這種關鍵轉變狀態，開發出一種能夠逆轉癌化過程的癌症逆轉分子開關識別技術。

隨後，研究團隊將這項技術應用於結腸癌細胞，並通過分子細胞實驗證實，癌細胞能夠恢復正常細胞的特性。這是一項原創技術，它能從單細胞RNA定序數據中自動推斷出控制癌症發展關鍵轉變的基因網絡計算模型，並通過模擬分析系統性地找出癌症逆轉的分子開關。預計這項技術未來將應用於其他癌症的逆轉治療開發。

權煥燾教授表示：「我們捕捉到正常細胞即將進入不可逆癌化狀態之前的關鍵轉變時刻，從而發現了能讓癌細胞命運逆轉回正常狀態的分子開關。」他還指出：「尤其值得一提的是，這項研究在基因網絡層面詳細揭示了癌症發展過程中細胞內部發生的變化，而這在此前一直是個未解之謎。」他強調：「這是首項揭示腫瘤發生命運逆轉的重要線索就隱藏在這個關鍵轉變時刻的研究。」

這項由韓國科學技術院的申東權（Dongkwan Shin，現任職於韓國國家癌症中心）博士、孔正烈（Jeong - Ryeol Gong）博士和博士生鄭瑞允（Seoyoon D. Jeong），與提供結腸癌患者類器官（體外培養組織）的首爾大學研究團隊共同完成的研究成果，以線上論文形式發表在國際期刊《先進科學》（Advanced Science）上。

參考文獻：《吸引子景觀分析揭示結直腸腫瘤發生轉變中的逆轉開關》（Attractor Landscape Analysis Reveals a Reversion Switch in the Transition of Colorectal Tumorigenesis），作者申東權、孔正烈、鄭瑞允、趙永元（Youngwon Cho）、金晃弼（Hwang - Phill Kim）、金泰佑（Tae - You Kim）和權煥燾，2025年1月22日，《先進科學》。DOI：10.1002/advs.202412503 。這項研究得到了韓國科學技術信息通信部國家研究基金會的中級研究員計劃和基礎研究實驗室計劃，以及韓國衛生福利部韓國健康產業發展研究院（KHIDI）以疾病為中心的轉化研究項目的支持。