【癌症治療】癌症治療大突破！韓國用「數位孿生」讓癌細胞「改邪歸正」

開發癌症藥物的長期首要目標就是徹底殲滅癌細胞，但常遇到抗藥性、復發及正常細胞嚴重副作用。最近韓國高等科技研究院（KAIST，Korea Advanced Institute of Science and Technology）開發突破性技術，能將大腸癌細胞「反轉」為類正常細胞。由於不殺死癌細胞，可避免傳統抗癌藥物副作用。此研究為癌症治療開啟嶄新視野，不再是「趕盡殺絕」，而是採取引導細胞「改邪歸正」的新策略。

人體多數細胞是由幹細胞分化（differentiation）而成，逐步發展為各有特定功能的細胞，如表皮細胞、神經細胞和肝臟細胞等。癌細胞產生，某種程度可視為細胞「逆分化」（de-differentiation），即細胞失去原本功能，退回未分化、持續增長，更「近似」幹細胞的狀態。

有鑑於細胞分化的重要性，KAIST 生物與腦工程學系教授趙光鉉（Kwang-Hyun Cho）博士團隊先構建細胞分化軌跡相關基因網路的「數位孿生」（Digital Twin），能精確模擬細胞分化過程時基因開啟及關閉。數位孿生基因網路能模擬正常細胞分化複雜過程，並提供深入了解的新工具。

有望避免藥物副作用並降低癌症復發風險

AI 模擬分析後，團隊鑑定出 HDAC2、MYB、SPDEF、PRDM1 及 FOXA2 等基因，是誘導正常細胞分化的「主要分子開關」（Master Molecular Switches）。這些「開關」在細胞分化過程扮演關鍵角色，如同交通號誌，引導細胞走向正確方向。當大腸癌細胞調整這些基因表現後，癌細胞竟然逆轉回近似正常細胞的狀態。這些開關的重要性，於動物實驗得到證實：同時抑制這些基因表現後，小鼠癌細胞便停止脫序生長並重新分化。

此研究以「數位孿生」取得癌症治療重大突破，除成功建立癌細胞基因網路數位模型，並以分析系統性確定影響細胞分化的關鍵基因，顛覆傳統癌症治療觀念，帶來全新可能性：將癌細胞逆轉回正常細胞。趙教授強調，此法有望避免藥物副作用，並降低癌症復發風險。

簡而言之，以基因網路數位孿生，研究員深入了解細胞分化的複雜過程，並精準找到治療標的，為癌症研究開創嶄新格局，不僅提供強大工具，幫助人類更深入了解癌症，還能大幅加速新藥開發進程及提高治療精準度。人工智慧快速發展後，未來可望加速開發更有效安全的癌症治療方案。

科技新報