微型生物中的巨大潛能：水熊Dsup蛋白質為癌症放射治療帶來希望

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科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻發表於 2025年3月14日

圖、微型生物中的巨大潛能：水熊Dsup蛋白質為癌症放射治療帶來希望

放射腫瘤治療是癌症的重要治療方式之一，然而，這把雙面刃在摧毀癌細胞的同時，往往也對健康組織造成嚴重損傷，導致患者難以忍受的副作用，如今，大自然中的渺小生物「水熊蟲」（學名：Tardigrata）可能提供新的解方。

水熊是地球上最具韌性的生物之一，這些長度不到一毫米的緩步動物(Tardigrades)能夠在極端環境中生存，科學家甚至將它們送入太空，證明它們能夠承受極端脫水和宇宙輻射，這種非凡的生存能力則源於它們體內的一種獨特蛋白質「損傷抑制蛋白」(Damage suppressor protein, Dsup)，Dsup能夠與DNA結合，從而保護DNA免受輻射損傷，使得水熊能夠承受比人類高2000至3000倍的輻射劑量，此天然的保護機制，能夠在癌症放射治療過程中有效保護健康細胞，減少輻射對正常組織的傷害。

麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)、布萊根婦女醫院(Brigham and Women's Hospital, BWH)和愛荷華大學(University of Iowa, UI)的研究團隊，從水熊的這一特性中汲取靈感，開發出一種可能為癌症患者提供輻射保護的創新技術，研究團隊設計了一種奈米粒子遞送系統(Nanoparticle-delivered system)，將編碼Dsup蛋白質的mRNA注入患者組織中，並結合了聚合物和脂質兩種系統，提高了mRNA遞送能力，且mRNA讓細胞短暫表達Dsup蛋白，比可能整合到細胞基因組中的DNA安全得多，保護DNA免受放射治療的損傷，隨後在幾小時內消失，避免長期干擾人體正常功能。

研究結果顯示，此方法在小鼠模型中有效減少了50％的DNA斷裂，更重要的是，Dsup蛋白質的保護作用僅限於注射部位不會擴散至其他區域，並不會影響腫瘤放射腫瘤治療效果，這對治療癌症至關重要。

這項研究發表於Nature Biomedical Engineering期刊上，展示了巨大的應用潛力，研究團隊計劃開發不引起免疫反應的Dsup蛋白質，讓其更適合人體使用，除了癌症患者，這種蛋白質還可能幫助防止化療藥物引起的DNA損傷，甚至用於保護太空中的宇航員免受輻射。

在美國，約60％的癌症患者接受放射治療，但副作用常迫使患者延遲或中止治療，這項研究改善患者生活質量，顯示了大自然中微小生物的巨大醫療潛力，並證明科學的邊界仍在不斷拓展。(785字；圖1)

參考資料：
A protein from tiny tardigrades may help cancer patients tolerate radiation therapy. MIT News. 2025/02/26.
Radioprotection of healthy tissue via nanoparticle-delivered mRNA encoding for a damage-suppressor protein found in tardigrades. Nature Biomedical Engineering. 2025/02/26.

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