蛋白酶 MMP-7 與癌症的關聯

蛋白酶 MMP-7 與癌症的關聯

蛋白酶 MMP-7（基質金屬蛋白酶-7）是一種小型蛋白水解酶，主要功能是分解多種細胞外基質蛋白，並在傷口癒合和骨骼生長中發揮調節作用。然而，MMP-7 的活性異常增高被認為是多種癌細胞生長和轉移的關鍵因素，使其成為有潛力的癌症治療標的。

研究背景與挑戰

MMP-7 屬於基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族，這些酶會分泌至細胞外，參與分解細胞外基質的蛋白質。由於其活性依賴於金屬離子鋅的協助，因此被歸類為基質金屬蛋白酶。MMP-7 已被證實對癌症的發生和惡化有促進作用，能幫助癌細胞突破組織屏障，促進腫瘤轉移。在大腸癌、肺癌、乳癌及胰臟癌等多種癌症中，MMP-7 的活性均有異常上升的現象。此外，MMP-7 的高度表達與患者病情惡化有關，並能活化多種細胞生長因子（如 TNF-α），促進癌細胞增生和侵襲，加速腫瘤發展。因此，有效抑制 MMP-7 活性有望遏止腫瘤轉移及惡化，有助於癌症治療。

然而，MMP 家族成員的結構十分相似，研發精準抑制 MMP-7 的藥物難度相當高。以往的藥物只能抑制多種 MMP 的活性，導致較強的副作用。2000 年代初曾有 MMP 抑制藥物進入臨床實驗，但由於療效有限及抑制多種 MMP 引發的肌肉骨骼毒性等嚴重副作用，最終未能上市。

新藥研發與技術突破

耶路撒冷希伯來大學（Hebrew University of Jerusalem）的 Norman Metanis 教授與魏茨曼科學研究所（Weizmann Institute of Science）的 Irit Sagi 教授及東京大學的菅裕明教授合作，採用創新的「鏡像隨機非標準胜肽整合開發」（Mirror-Image Random Nonstandard Peptide Integrated Discovery，MI-RaPID）技術，成功開發出有效抑制 MMP-7 活性的藥物。該技術幫助團隊辨識出新分子「大環胜肽」（macrocyclic peptide），代號為 D′20。

D′20 由 12 種特殊改造後的胺基酸及其他結構元素組成，具有高穩定性和與 MMP-7 高度結合的專一性。實驗室測試顯示，D′20 展現卓越的抑制 MMP-7 活性成果，並具高度精確性，不影響其他功能相似的 MMP 酶。此外，D′20 證實可抑制胰臟癌細胞的移動力，對阻斷癌細胞轉移非常重要。D′20 的穩定性同樣令研究團隊驚訝：在模擬血液及消化系統中依然能維持結構完整性，對確保胜肽在人體長期發揮「藥效」至關重要，並顯示成為臨床藥物的潛力。

結論與展望

此次研究不僅為癌症治療提供了新的可能性，也展現了鏡像隨機胜肽對新藥研發的潛力。透過合成高度專一性且穩定的大環胜肽，為治療胰臟癌轉移帶來了令人期待的可能性，並為經歷癌症苦痛的患者提供了新的希望。這一突破性發現為癌症治療領域帶來了新的曙光，期待未來能夠進一步推動臨床應用，造福更多患者。