在腫瘤生長的過程中會偏好利用糖解作用獲得能量並產生大量的乳酸使腫瘤周遭環境酸化，德國科學家Otto Warburg首次在1920年發現了這個現象，後來被科學家們稱為瓦氏效應。而糖解作用的第一步驟就是由六碳糖激? (Hexokinase HK)將葡萄糖轉化成磷酸葡萄糖，進行下一步代謝，最終轉變成乳酸取得能量。在人類細胞中六碳糖激?有四種不同的異構物，分別是：HK1、HK2、HK3及HK4，在大多數的正常細胞中HK1會常態性的表達扮演著啟動糖解作用的角色，HK3及HK4則是有組織特異性的表達較少被人研究，然而在過去的研究中發現?多的癌症中都有HK2的高表達，並伴隨著較高的轉移率、較差的預後及存活率。因此我利用CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat/Cas 9 system CRISPR/Cas 9 system) 系統剔除HK2並嘗試去釐清其在癌細胞中所扮演的角色。首先成?地在HeLa、MDA-MB-231及H1299細胞中篩選出HK2剔除的細胞株，接著對於這些細胞株作生長的分析，發現HK2剔除的細胞呈現生長變慢的現象。接著分別以觀察培養液的酸鹼值及對葡萄糖的依賴度分析其瓦氏效應的程度，實驗發現HK2剔除株對於在培養液的酸化程度及葡萄糖的依賴度有降低的現象，再來以西方墨點法分析其分子機制，發現在HK2的缺陷會降低ERK蛋白的磷酸化程度，推測可能是導致細胞生長變慢的主因。最後為了治癒癌症，選用抗癌藥物2-去氧葡萄糖 (2-Deoxyglucose 2-DG) 及每福敏 (Metformin) 作處理，發現HK2缺陷的細胞會降低對2-DG的藥物敏感度，而相反的每福敏卻可以增強HK2缺陷細胞的藥物敏感度。綜合以上的結果HK2的缺陷會減緩癌細胞的生長及瓦氏效應的程度，且HK2的缺失會使2-DG對癌細胞作用下降，但卻會增加癌細胞對每福敏的藥物敏感度。
| Date of Award | 2016 Aug 23 |
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| Original language | Chinese |
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| Supervisor | Wen-Tsan Chang (Supervisor) |
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六碳醣激?II缺陷對癌症細胞的影響
朝欽, 張. (Author). 2016 Aug 23
Student thesis: Master's Thesis