十月小新聞主題：細胞競爭機制於生理恆定及疾病內的角色

細胞競爭（Cell competition）的概念最早是從 1970 年代在果蠅模型中被提出 [1-2]，主述由於野生型細胞與一種核糖體（Ribosome）蛋白 Minute 的突變細胞分裂速率及其他特性的差異，導致同類型細胞中適應度（Fitness）相對較高的細胞將適應度相對較低的細胞從群體中排除（Eliminate）的現象。由於此發生於細胞與細胞之間的競爭現象類似於生態系統中個體生物之間的生存競爭，因此也被命名為「細胞競爭」。

目前科學家提出細胞競爭的誘發機制可以歸納成三種 [3]，第一種為以配體與受體之間的交互作用（Ligand-receptor interactions）以讓細胞進行辨認（圖一 a）、第二種為失衡的生存信號（Imbalanced survival signals）（圖一 b）、最後一種為機械性外力（Mechanical forces）（圖一 c）。

細胞競爭又因調控過程的差異可分成三種：抑癌型（Tumor-suppressive）、Minute 型、以及超級競爭型（Super competition）［3, 4］。抑癌的細胞競爭是指細胞極性被破壞的癌突變細胞在被正常細胞包圍時，透過細胞競爭而被消除的現象 [5]。Minute 型則是指在 1975 年由 Morata 以及 Ripoll 團隊提出在果蠅模型發現 Minute 基因突變時會影響細胞分裂速率 [1]，後來也在果蠅內發現 Mahj/VprBP 基因 [6] 和 RNA 解螺旋酶 Hel25E 突變的細胞也會受到此類型的細胞競爭調控 [7]。根據以上兩個機制，細胞競爭被認為具有透過消除導致癌症的突變細胞來抑制癌症發生的作用，或透過消除體內有缺陷的細胞來抑制老化。

然而細胞競爭的第三個類型「超級競爭」則是指致癌基因 Myc 高度表現或具有抑癌效果的 Hippo 路徑發生突變，誘導周圍正常細胞死亡，造成組織損傷，這是一種不斷擴大的細胞競爭現象 [8]。與前兩個機制不同的是，此機制被認為與疾病生成與癌化直接相關。

本月小新聞主題將圍繞著細胞競爭的概念，介紹其如何調控發育、組織恆定，甚至是其失調如何導致癌化及老化的過程。請各位讀者拭目以待！

參考文獻：

1. Morata, G., & Ripoll, P. (1975). Minutes: mutants of Drosophila autonomously affecting cell division rate. Developmental biology, 42(2), 211-221. https://doi.org/10.1016/0012-1606(75)90330-9
2. Simpson, P. (1979). Parameters of cell competition in the compartments of the wing disc of Drosophila. Developmental biology, 69(1), 182-193. https://doi.org/10.1016/0012-1606(79)90284-7
3. Baker, N. E. (2020). Emerging mechanisms of cell competition. Nature Reviews Genetics, 21(11), 683-697. https://doi.org/10.1038/s41576-020-0262-8
4. Nagata, R. & Igaki, T. (2018). Cell competition: emerging mechanisms to eliminate neighbors. Development, Growth & Differentiation, 60, 522-530. https://doi.org/10.1111/dgd.12575
5. Igaki, T., Pastor-Pareja, J. C., Aonuma, H., Miura, M., & Xu, T. (2009). Intrinsic tumor suppression and epithelial maintenance by endocytic activation of Eiger/TNF signaling in Drosophila. Developmental cell, 16(3), 458-465. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2009.01.002
6. Tamori, Y., Bialucha, C. U., Tian, A. G., Kajita, M., Huang, Y. C., Norman, M., … & Fujita, Y. (2010). Involvement of Lgl and Mahjong/VprBP in cell competition. PLoS biology, 8(7), e1000422. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1000422
7. Nagata, R., Nakamura, M., Sanaki, Y. & Igaki, T. (2019). Cell competition is driven by autophagy. Developmental cell, 51, 99–112. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2019.08.018
8. Rhiner, C., & Moreno, E. (2009). Super competition as a possible mechanism to pioneer precancerous fields. Carcinogenesis, 30(5), 723-728. https://doi.org/10.1093/carcin/bgp003

撰文｜蕭皓文
審稿｜林大鈞