臨床上對於癌症治療方式通常以放射線治療、化學治療合併外科手術治療方式進行。然而由於癌細胞的適應性 (plasticity) 非常強，抗藥性的產生導致各式療法的無力化並加速癌細胞轉移，則成為治療癌症上最大的敵人，最終導致病人的死亡。腫瘤細胞與周圍的基質細胞 (stromal cell) 之間的交互作用 (paracrine interaction) 一直被認為是抗癌療法失效的主要原因。藉由強化基質細胞中的自體免疫細胞以降低癌細胞的抗藥性，提高對各式療法的敏感度 (sensitivity)，將成為治療癌症課題中最重要的一環。
放射性治療對於腫瘤細胞的作用包括製造其 DNA 的破損，造成細胞內訊息傳遞的變化以及改變腫瘤細胞所在之微環境。近來更發現放射性療法會藉由調節先天性免疫作用 (innate immunity) 來促進適應性免疫作用 (adaptive immunity) 的產生進而有抗癌效果。而這調節先天性免疫作用的行為是受到第一型干擾素 (type I interferon) 的影響。但其詳細機制目前則不得而知。干擾素是一種當細胞受到病毒感染時免疫細胞所釋放出可抵抗病毒的醣蛋白。藉由剖析詳細的機制，將有助於提高癌細胞對放射性療法的敏感度，增加殺死癌細胞的效率。很幸運的，芝加哥大學由 Yang-Xin Fu 及 Ralph R. Weichselbaum 教授所領導的合作團隊，解開了這個謎團。
該團隊指出，當腫瘤細胞受到放射線照射之後，死亡的腫瘤細胞釋放出DNA片段，經由未知的管道進入基質細胞中的樹突細胞 (dendritic cell) 細胞質中，被專門偵測 DNA 的蛋白 cGAS (cyclin GMP-AMP synthase) 偵知，並結合負責轉導訊號的接頭蛋白 STING (Stimulator of Interferon genes)，此時基質細胞內下游專司磷酸化的酵素如 TBK1 (Tank-binding kinase 1)、IKK (IKB kinase) 等會藉由磷酸化作用進而活化特定的一群轉錄因子，並促使轉錄因子進入細胞核中製造第一型干擾素及其他免疫防禦機制所需要的細胞激素。該研究更進一步證明，比起單獨的放射治療，若外加cGAMP (cyclic GMP-AMP) 並合併放射治療，更可以有效的殺死腫瘤細胞。
如何提高腫瘤細胞對各式療法的敏感度一直是目前癌症療法所遇到的困境，該團隊的研究成果，提供了可能的解決辦法。然而，對於臨床上腫瘤復發之後，是否能繼續使用 cGAMP 合併放射療法來增加療效，在本研究中並未加以著墨。此外，cGAS-STING 此一途徑是活化先天性免疫作用的一條關鍵途徑，對於抵抗外來病毒或細菌等極為重要；而被放射線殺死的腫瘤細胞，其受損的DNA是如何進入樹突細胞的細胞質中並活化 cGAS-STING 途徑，在本研究中也未詳加說明。再者，腫瘤周圍的樹突細胞在某些癌症中（例如卵巢癌）不但其免疫防禦機制是抑制狀態，更有促進腫瘤增生的表現，本研究是否能適用於各種癌症或只能對付特定癌症仍未知。若能找出這些關鍵點的答案，相信對癌症治療的上會有更大突破。
圖片來源：撰稿人自行繪製
參考文獻：
- Deng, L., Liang, H., Xu, M., Yang, X., Burnette, B., Arina, A., … Weichselbaum, R. (2014). STING-Dependent Cytosolic DNA Sensing Promotes Radiation-Induced Type I Interferon-Dependent Antitumor Immunity in Immunogenic Tumors. Immunity, 41(5), 843-852. doi:10.1016/j.immuni.2014.10.019
