補充特定的醣可治療! 骨髓瘤患者的骨穿孔與「醣」太少有關

人體的骨骼是由骨質、骨膜和骨髓所構成。骨骼細胞主要有成骨細胞蝕骨細胞(或稱破骨細胞),長得像水母的蝕骨細胞會固定的吞噬我們的骨骼,而造骨細胞則會重塑及修復骨骼,彼此達到平衡。

但是在患有骨髓癌的患者中,其蝕骨細胞不受控制地肆虐橫行,往往造成病患骨骼穿孔、十分痛苦,僅僅在床上翻身都可能造成脊椎塌陷或是骨折。然而骨髓癌到現在仍然是無法治癒的疾病,現有的治療方法雖可以延長壽命,卻無法根治,科學家們爭論不休,想找到原因,但尚未有共識。

挪威科技大學 (NTNU) 分子炎症研究中心 (CEMIR) 的 Standal 教授團隊提出了一個有趣的發現:蝕骨細胞大量破壞骨骼的原因是「醣」太少,這裡的「醣」指的可不是我們平常在糕點中吃到的「糖」,而是泛稱碳水化合物的「醣」。

要了解醣跟骨質流失之間的關係,我們必須從骨髓開始:骨髓是我們骨骼內部空腔中的柔軟組織,其內有漿細胞 (plasma cell),功能是產生抗體,抗體透過血液輸送、準備戰鬥;但是患有骨髓癌的人,身體中的漿細胞過度增生、並產生太多的抗體,而此種抗體非但沒有辦法消除病原體,還會佔據資源、甚至取代其他類型的抗體。而 Standal 教授的研究團隊發現,發生骨穿孔的病患,其體內的抗體會刺激蝕骨細胞的分化、增生;進一步分析,發現這些「過多的抗體」的重鏈 (heavy chain) 的 Fc 位置上,普遍缺少了半乳糖 (galactose) 與唾液酸 (sialic acid) 兩種醣化分子。由於抗體的功能和聚集行為,有部分是由 Fc 部位的醣基決定,因此,研究人員進一步加以測試,確認了:當將抗體上的醣基移除時,可促使蝕骨細胞的分化,相反地,於抗體上添加醣基,則可反轉此現象-也就是說可抑制蝕骨細胞分化。

研究人員進一步以患有骨髓瘤的小鼠做試驗,當餵食 N-acetylmannosamine (ManNAc,唾液酸的前驅物) 時,小鼠體內的病變減少、蝕骨細胞的活性也降低,也可增加小鼠抗體重鏈 Fc 區域上的唾液酸化 (sialylation) 水平。

雖然目前的測試結果直指「抗體上過少的醣化作用會促使蝕骨細胞增生」,而補充特定的醣似乎有助於減緩蝕骨細胞帶來的傷害,但若要以此開發出治療藥物,仍有漫漫長路。不過,這是一個開端,未來受惠的也許不僅是骨髓瘤患者,也包含了眾多罹患骨質疏鬆的年長者。

資料來源:Medical Xpress、NTNU、Blood (10.1182/blood.2020006045)

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