結構生物化學/核酸/癌症生物學
癌症是一組疾病，其中細胞逃脫了通常限制其生長的控制機制。癌細胞會忽略控制細胞週期的正常訊號，並透過不受控制地分裂併入侵周圍組織來影響身體。在癌症過程中出錯的基因調控系統恰好是那些在胚胎髮育、免疫反應和許多其他生物過程中發揮重要作用的系統。在細胞週期中通常調節細胞生長和分裂的基因包括生長因子的基因、它們的受體以及訊號通路中的細胞內分子。體細胞中任何這些基因的突變都可能導致癌症。
幾乎所有癌症都是由轉化細胞遺傳物質的異常引起的。這些異常可能是由於致癌物質的影響，例如菸草煙霧、輻射、化學物質或傳染性病原體。其他促進癌症的遺傳異常可能是透過 DNA 複製過程中的錯誤隨機獲得的，或者是在遺傳的，因此從出生起就存在於所有細胞中。癌症的遺傳性通常受致癌物質與宿主基因組之間複雜相互作用的影響。DNA 甲基化和 microRNA 等癌症發病機制遺傳學的新方面越來越被認為是重要的。
癌症僅僅是獲得 癌基因 和喪失 抑癌基因。在癌症中發現的遺傳異常通常會影響兩類主要的基因。促進癌症的癌基因通常在癌細胞中被啟用，賦予這些細胞新的特性，例如過度活躍的生長和分裂、對程式性細胞死亡的保護、對正常組織邊界的漠視，以及在不同的組織環境中建立的能力。啟用的癌基因是由不同的突變型別產生的，包括點突變、染色體易位、啟動子易位和擴增。點突變會增加蛋白質的活性並阻止其關閉。染色體易位編碼融合蛋白，這些蛋白被過度啟用或被不適當地調節或定位。啟動子易位驅動異常高水平的表達。擴增會增加基因的複製數和表達。然後，抑癌基因 (TSG) 在癌細胞中被失活，導致這些細胞的正常功能喪失，例如準確的 DNA 複製、對細胞週期的控制、組織內的方向和粘附，以及與免疫系統的保護性細胞的相互作用。抑癌基因可以透過錯義突變失活，這些突變會降低蛋白質的活性，以及缺失、移碼和啟動子甲基化。
診斷通常需要病理學家對組織活檢標本進行組織學檢查，儘管惡性腫瘤的最初跡象可能是症狀或放射影像學異常。大多數癌症可以治療，有些可以治癒，具體取決於特定型別、位置和分期。一旦診斷出來，癌症通常用手術、化療和放療的組合進行治療。隨著研究的進展，治療正變得更加針對不同型別的癌症。在開發針對性治療藥物方面取得了重大進展，這些藥物專門作用於某些腫瘤中可檢測到的分子異常，並最大限度地減少對正常細胞的損害。癌症患者的預後受癌症型別以及疾病的分期或範圍的影響最大。此外，組織學分級和特定分子標誌物的存在也有助於確定預後，以及確定個體治療方法。
癌症這個詞來自希臘醫生希波克拉底。他使用了希臘語“carcinos”和“carcinoma”，在希臘語中意為螃蟹，來描述癌症，因為他認為腫瘤類似於螃蟹。這兩個詞合併成一個詞：“karkinos”。
癌症的最早記錄來自公元前 1500 年左右的埃及人。埃德溫·史密斯紙草文書記錄了 8 例乳腺腫瘤，這些腫瘤透過灼燒治療，這是一種用稱為“火鑽”的熱儀器破壞組織的方法。記錄表明，當時沒有針對這種疾病的治療方法。此外，考古發現已經發現木乃伊帶有化石骨腫瘤，表明骨癌的存在。在紙草文書中，還建議埃及醫生可以區分惡性腫瘤和良性腫瘤。
後來，君士坦丁堡成為世界醫療中心。在此期間，癌症的原因被歸咎於黑膽汁過多。這是基於希波克拉底的觀點，即人體由四種不同的體液組成：血液、粘液、黃膽汁和黑膽汁。任何體液的過多或不足都會導致疾病，在這種情況下，黑膽汁過多被認為會導致癌症。這是接下來的 1400 年，也就是整個中世紀的知識，並且沒有受到挑戰，因為當時的宗教迷信禁止醫生進行屍檢。
在 15 世紀的文藝復興時期，醫生開始獲得更多關於人體生理學的知識。16 世紀的喬瓦尼·摩爾根尼開始對死者進行屍檢，以發現疾病與死亡之間的病理關係。此外，在此期間，一位名叫約翰·亨特的蘇格蘭醫生建議可以透過手術方法切除癌性腫瘤。在 17 世紀，黑膽汁理論被另一種稱為淋巴理論的理論所取代。這種想法是，癌症是由淋巴液的退化和發酵引起的。
在 19 世紀，被認為是細胞病理學之父的魯道夫·維爾肖將疾病的臨床過程與病理學發現聯絡起來。這一發現使醫生不僅能夠評估特定癌症對人體的損害，而且還為癌症手術奠定了基礎。從受感染區域切除的組織可以快速有效地評估以確定癌症型別，以及闡明腫瘤是否被完全切除。
20 世紀見證了癌症知識的增長。對致癌物質、放射療法和更好的識別方法的研究被發現。在瞭解細胞生長和分裂機制方面取得了巨大的科學進步。
有許多不同型別的癌症，它們根據構成腫瘤的細胞型別而有所不同，因此腫瘤被稱為癌症的起源。良性腫瘤是異常細胞的腫塊，不會擴散到其他細胞或身體的其他部位，而是停留在其形成的原始位置。然而，惡性腫瘤是一種更危險的形式，因為它能夠侵入並破壞其他細胞和器官的功能。
- 當癌症源於基因組發生改變或受損的表皮細胞時，我們稱之為癌。它是人類中最常見的癌症型別，它起源於襯裡身體內外表面的組織。這些細胞將開始表現出異常的惡性特性。最常見的例子是乳腺癌、肺癌、前列腺癌。
- 第二種型別稱為肉瘤，即癌症起源於結締組織。它由起源於骨髓外的間充質細胞的細胞發育而成。因此，肉瘤包括骨腫瘤（骨肉瘤）、脂肪腫瘤（脂肪肉瘤）、肌肉腫瘤（平滑肌肉瘤）和血管腫瘤。有兩種型別的癌症起源於造血細胞。
- 白血病是一種血液或骨髓癌，其特徵是白細胞異常增多。這種癌症的原因也是 DNA 中的突變，這些突變可以透過啟用癌基因或失活抑癌基因來觸發白血病。
- 淋巴瘤是一種在免疫系統中發展的癌症。它通常表現為淋巴細胞中的實體瘤。惡性細胞通常起源於淋巴結，並表現為腫瘤的增大。它還會影響其他器官，如皮膚、大腦、腸道和骨骼。
- 癌症也可能出現在睪丸或卵巢的多能細胞中。這種癌症被稱為生殖細胞腫瘤。生殖細胞腫瘤分為兩種，一種是癌性腫瘤，另一種是非癌性腫瘤。它可能是胚胎髮育過程中出現錯誤導致的。
- 最後一種是胚胎瘤，它是由不成熟的胚胎組織發育而成的。這種腫瘤在兒童中最常見。
- 不受控制的細胞分裂 癌細胞會忽略調節體內細胞生長和分裂的訊號。由於細胞不受控制地生長和分裂，導致體內產生越來越多的癌細胞。
- 逃避凋亡 癌細胞能夠逃避正常細胞的凋亡過程。凋亡是正常細胞進行的程式性死亡過程，但癌細胞能夠逃避這一過程，因此可以繼續發展。
- 獨立於生長調節 癌細胞是自給自足的，不需要外部訊號來調節其生長和分裂。癌細胞也能夠忽略來自其鄰居的負面訊號，因此能夠自行生長和分裂。
- 血管生成 構成腫瘤的癌細胞需要一個系統來提供營養並處理廢物。因此，癌細胞已變得具有血管生成性，腫瘤會吸引血管長入腫瘤塊並滋養癌細胞。
- 永生性 癌細胞已經發展出無限增殖的能力。透過這樣做，癌細胞已經變得永生化，並且能夠無限生長和細胞分裂。
- 侵襲和轉移 癌細胞能夠進入轉移階段，侵襲周圍的細胞和組織。透過發展侵襲和轉移的能力，癌細胞能夠擴散並在身體的其他部位建立疾病，而不僅僅是最初的部位。
1910年，美國研究員 Peyton Rous 發現Rous 肉瘤病毒（Rous 病毒）可以導致癌症，他研究了這種癌症如何在雞體內傳播。他進行了三個實驗來測試這種癌症是如何傳播的。
- 他從一隻雞身上取出癌細胞，注射到一隻健康的雞體內。他觀察到，健康的雞患上了癌症。
- 他純化了細胞，製成了無細胞提取物。然後，他將提取物注射到一隻健康的雞體內。結果，雞又患上了癌症。
- 他使用了一種特殊的過濾器，這種過濾器上的孔太小，病毒無法透過，用於過濾細胞。他將這種提取物注射到健康的雞體內，發現它們沒有患上癌症，並且保持健康。
從他的實驗中，他得出結論，病毒可以導致癌症。後來，科學家們發現Rous 病毒是一種逆轉錄病毒。逆轉錄病毒可以將其基因插入宿主 DNA，並利用宿主蛋白機制進行復制。宿主細胞內的病毒 DNA 會導致不受控制的細胞分裂、細胞生長等。
分類
雖然有多種不同的系統對癌基因進行分類，但這些分類尚未被接受為標準。一些是按空間或時間順序進行分組的。第一類，生長因子（有絲分裂原），包括纖維肉瘤、骨肉瘤、乳腺癌和黑色素瘤等癌基因。這些基因誘導細胞增殖。來自特定細胞的生長因子不僅會觸發自身細胞增殖，還會觸發附近和遠處細胞的增殖。受體酪氨酸激酶會導致乳腺癌、非小細胞肺癌和胰腺癌。這些受體酪氨酸激酶基因傳遞細胞生長訊號。受體酪氨酸激酶向其他蛋白質新增磷酸基團。這可以永久地開啟或關閉蛋白質。細胞質酪氨酸激酶類別包括乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌、頭頸癌、血液癌和腦癌。這些基因負責細胞的活躍受體之間的來回反應，這些受體介導增殖、遷移、分化和存活。細胞質絲氨酸/蘇氨酸激酶負責惡性黑色素瘤、結直腸癌和卵巢癌。這些基因參與細胞週期調節、細胞增殖、細胞存活和凋亡。在 125 種人類蛋白激酶中，超過 125 種是絲氨酸/蘇氨酸激酶。調節性 GTP 酶基因參與引導通往細胞增殖的途徑。調節性 GTP 酶的一個例子是 Ras 蛋白。Ras 將 GTP 水解成 GDP 和磷酸，並負責胰腺和結腸的腺癌、甲狀腺腫瘤和髓樣白血病。最後，轉錄因子調節觸發細胞增殖的基因的轉錄。例如，myc 基因可以導致小細胞肺癌、乳腺癌、急性髓性白血病和惡性 T 細胞淋巴瘤等癌症。
單項檢測無法準確診斷癌症。為了評估患者是否患有癌症或其他疾病被誤認為是癌症症狀，必須進行完整的徹底病史和體格檢查以及一些診斷性檢查。
一種有效的檢測程式可用於確認或排除癌症的存在，確定疾病程序和治療的初步計劃。如果患者的症狀發生變化，或檢測樣本不合格，或檢測結果顯示異常，則需要重複進行檢測。
癌症的診斷程式可能包括影像學檢查、實驗室檢查、腫瘤活檢和內鏡檢查。
影像學診斷是獲取人體結構和器官影像的過程。它用於檢測腫瘤和其他異常情況及其範圍。它也是確定治療效果最有效的方式。
- 透射成像 在透射成像中，會產生一束高能光子，並允許它穿過待檢查的身體結構。
- X 射線 X 射線使用電磁能量束在膠片上生成內部組織、骨骼和器官的影像。根據這些影像，可以定位腫瘤或癌細胞。
- 計算機斷層掃描（CT 掃描或 CAT 掃描） CT 掃描比普通 X 射線掃描更詳細。透過結合 X 射線和計算機技術，可以以更多細節顯示體內骨骼、肌肉、脂肪和器官的影像。
- 骨掃描 骨掃描是在將染料注射到骨組織後，對骨骼進行的 X 射線或 CT 掃描影像。這些掃描用於檢測腫瘤和骨骼結構的異常情況。
- 淋巴管造影（LAG） 淋巴管造影是在將染料注射到淋巴系統後，可以檢測淋巴系統和結構中的癌細胞或異常情況的影像。
- 乳房X光檢查 乳房X光檢查是乳房的 X 射線影像。它用於透過定位異常區域來檢測和診斷女性的乳腺疾病。需要進行活檢才能進一步診斷。
- 反射成像 在反射成像中，影像是由高頻聲音產生，這些聲音以不同的速度從身體組織和結構的表面反射回來，具體取決於存在的組織密度。然後，反射回來的聲波由計算機進行分析，並生成視覺影像。
- 發射成像 MRI 結合大型磁體和計算機，生成心臟、大腦、肝臟、胰腺、男性和女性生殖器官以及其他軟組織的詳細影像。
- 血液檢查 血液檢查用於檢查某些物質的水平，這些物質表明身體的健康狀況以及是否存在感染。其他檢查檢測電解質（如鈉和鉀）的存在，這些電解質對身體的健康運作至關重要。
- 尿液分析 尿液分析分解尿液成分，檢查是否存在藥物、血液、蛋白質和其他物質。
- 腫瘤標誌物 腫瘤標誌物是癌細胞釋放的物質，或身體對癌細胞做出反應而產生的物質。
前列腺特異性抗原 (PSA) 血液中 PSA 水平升高可能表明患有前列腺癌，但其他疾病（如良性前列腺增生 (BPH) 和前列腺炎）也可能導致 PSA 水平升高。
CA 125 卵巢癌是 CA 125 水平升高的最常見原因，但子宮癌、宮頸癌、胰腺癌、肝癌、結腸癌、乳腺癌、肺癌和消化道癌也可能導致 CA 125 水平升高。
前列腺酸性磷酸酶 (PAP) 除了前列腺癌外，PAP 水平升高可能表明患有睪丸癌、白血病和非霍奇金淋巴瘤，以及一些非癌性疾病。
人絨毛膜促性腺激素 (HCG) 如果排除了妊娠，HCG 可能表明患有睪丸癌、卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌和肺癌。
癌胚抗原 (CEA) 結直腸癌是導致這種腫瘤標誌物升高的最常見癌症。幾種其他癌症也可能導致癌胚抗原水平升高。
甲胎蛋白 (AFP) 在男性和非妊娠女性中，AFP 水平升高可能表明患有肝癌或卵巢癌或睪丸癌。非癌性疾病也可能導致 AFP 水平升高。
CA 19-9 CA 19-9 水平升高可能表明胰腺癌晚期，但它也與非癌症疾病有關，包括膽結石、胰腺炎、肝硬化。
CA 27-29 結腸癌、胃癌、腎癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、子宮癌和肝癌也可能導致 CA 27-29 水平升高。與這種物質相關的非癌症疾病包括妊娠早期、子宮內膜異位症、卵巢囊腫、良性乳腺疾病、腎病和肝病。
CA 15-3 CA 15-3 水平升高也與卵巢癌、肺癌和前列腺癌有關，以及良性乳腺或卵巢疾病、子宮內膜異位症、盆腔炎和肝炎等非癌症疾病。懷孕和哺乳也會導致 CA 15-3 水平升高。
神經元特異性烯醇化酶 (NSE) NSE 與多種癌症有關，但最常用於監測神經母細胞瘤或小細胞肺癌患者的治療情況。
活檢是指從患者體內取出組織或細胞並在顯微鏡下進行檢查。活檢通常用於確定腫瘤是癌性還是僅僅是感染或炎症。
- 內窺鏡活檢這種活檢透過纖維光學內窺鏡（一種長而細的管子，末端有一個近距離聚焦的望遠鏡，用於近距離觀察）進行，透過自然的身體孔或一個小切口進行。內窺鏡用於觀察目標器官是否存在異常或可疑區域，以便獲取少量組織進行研究。
- 骨髓活檢這種活檢從胸骨或髂骨（髖骨）進行。將針插入骨髓，並取出細胞進行研究。
- 切除活檢這種活檢通常用於需要較寬或較深皮膚區域的情況。使用手術刀，將皮膚全層切除以進行進一步檢查。
- 細針穿刺（FNA）活檢這種活檢使用細針從腫瘤中取出非常小的碎片。FNA 不用於診斷可疑痣，但可用於活檢靠近黑色素瘤的大的淋巴結，以檢視黑色素瘤是否已發生轉移（擴散）。
- 穿刺活檢穿刺活檢使用活檢器械取出較深的皮膚樣本，該活檢器械會切除一段短的圓柱形組織。
- 皮膚活檢皮膚活檢包括切除皮膚樣本並在顯微鏡下進行檢查，以確定是否存在黑色素瘤。
內窺鏡是一種小型、靈活的管子，末端帶有燈光和鏡頭，用於觀察食道、胃、十二指腸、結腸或直腸。它也可以用於從體內取組織進行檢測或拍攝體內器官內部的彩色照片。
- 結腸鏡檢查
結腸鏡檢查是指將結腸鏡（一根長而靈活的帶燈管子）插入直腸並向上延伸至結腸。它可以讓醫生觀察整個大腸的長度，並且可以幫助識別異常生長、發炎組織、潰瘍和出血。醫生也可以取出組織進行進一步檢查。
- 內鏡逆行膽胰管造影（ERCP）
ERCP 是一種可以讓醫生診斷和治療肝臟、膽囊、膽管和胰腺問題的程式。該程式結合了 X 射線和內窺鏡的使用。將內窺鏡插入患者的口腔和喉嚨，然後穿過食道、胃和十二指腸。
- 食管胃十二指腸鏡檢查（EGD）
EGD 是一種讓醫生檢查食道、胃和十二指腸內部的程式。將內窺鏡引導進入口腔和喉嚨，然後進入食道、胃和十二指腸。內窺鏡可以讓醫生觀察該區域的內部，並透過內窺鏡插入儀器，以取樣組織進行活檢。
- 乙狀結腸鏡檢查
乙狀結腸鏡檢查是一種診斷程式，可以讓醫生檢查一部分大腸的內部，有助於識別腹瀉、腹痛、便秘、異常生長和出血的原因。一根短而靈活的帶燈管子，稱為乙狀結腸鏡，透過直腸插入腸道。該內窺鏡將空氣吹入腸道以使其膨脹，以便更好地觀察內部。
- 膀胱鏡檢查
一種將內窺鏡透過尿道插入膀胱和泌尿道，檢查結構異常或阻塞（如腫瘤或結石）的檢查。
手術是用於切除癌細胞的初始治療方法之一。癌症手術試圖透過定位腫瘤並將其連同任何可能靠近源頭的淋巴結一起切除，來阻止癌細胞的擴散。這種方法通常用於良性腫瘤，因為癌細胞團塊通常位於一個區域。對於一些癌症病例，手術可能是唯一需要的治療方法，但如果一些癌細胞已經脫落或被遺漏，那麼疾病很可能在一段時間後復發，需要更多治療。
如果體內仍然存在癌細胞，化療就是另一種除手術外使用的治療方法。化療用於治療已進入轉移階段的癌細胞，此時癌細胞已從其原始位置擴散。該治療利用對人體中快速分裂的癌細胞有毒的藥物。目標是比體內正常分裂的細胞更快地殺死癌細胞，因為癌細胞分裂速度更快。儘管化療已被證明是有效的，但它也會導致脫髮和噁心等副作用，因為該治療會破壞所有正在分裂的細胞，包括正常細胞。
癌症放療利用高能粒子束殺死體內癌細胞。這種治療方法透過標記皮膚來靶向癌細胞區域，從而使高能粒子束能夠直接擊中並破壞癌細胞。放療可以縮小腫瘤，並緩解癌症引起的症狀。雖然這種療法對癌症患者有益，但它仍然有副作用，並有引發患者新問題的風險。放療引起的副作用取決於接受治療的身體部位；而該部位也是副作用的主要位置。放療集中在腫瘤上，但由於高能粒子束也會照射皮膚，因此放療引起的常見副作用是標記的皮膚會變紅，並且隨著時間的推移，可能會變得更暗或更棕褐色。在放療恢復期間，皮膚也可能幹燥和脫屑，就像皮膚灼傷一樣。
單克隆抗體作為一種癌症治療方法，用於增強免疫系統並幫助診斷。單克隆抗體是透過將人類癌細胞注入小鼠體內製造的，這樣它們就能產生針對入侵其免疫系統的異種抗原的抗體。然後，從那裡取出產生抗體的鼠細胞，並與實驗室培養的細胞結合。這種組合會產生稱為雜交瘤的雜交細胞，而這些細胞反過來能夠產生大量的純抗體，從而使人體能夠處理並使用這些抗體來抵抗癌細胞。
腫瘤抑制蛋白 能夠保護細胞免受癌變。
微型細胞是原核生物細胞分裂過程中異常產生的無染色體的小型“細胞”。它們不包含其較大姐妹細胞中的任何原始 DNA，但可能包含原始細胞形成時存在的蛋白質和轉化質粒的副本。微型細胞最早在 70 多年前被發現，目前研究人員對它們作為抗腫瘤劑的潛力越來越感興趣1。為了理解微型細胞的形成機制，瞭解大多數原核生物如何介導細胞分裂至關重要。在細胞分裂的胞質分裂階段，蛋白質框架會在分裂部位形成。參與該過程的主要蛋白質 FtsZ 在分裂隔膜周圍形成所謂的 Z 環。FtsZ 透過一系列參與胞質分裂過程的其他蛋白質與細胞膜“栓系”在一起。Z 環通常排列在增大的細胞中間，因為蛋白質系統會抑制 Z 環在細胞兩極的形成。胞質分裂調節系統中的異常會導致 Z 環在細胞兩極附近形成。這將導致兩個形態不同的子細胞：一個較大，包含所有細菌 DNA，另一個較小，沒有染色體 DNA。需要注意的是，並非所有原核生物都透過使用 Z 環在胞質分裂中分裂，它們的分裂機制尚不清楚。微型細胞可以在某些生長條件下或透過突變形成。通常使用大腸桿菌來製造微型細胞。
Brahmbhatt 等人報道微型細胞可以透過使用 siRNA 和細胞毒性藥物來治療耐藥腫瘤2，以下是他們研究結果的總結。該研究的目標是證明微型細胞可以靶向腫瘤細胞，並釋放針對耐藥基因的細胞毒性藥物和 siRNA。眾所周知，RNA 干擾可能是抗癌的強大工具，但需要找到一種有效的方法，將 siRNA 或 microRNA 轉移到體內癌細胞中，而不會被降解或造成不良影響。觀察發現，微型細胞能夠吸收細胞毒性藥物和 siRNA。微型細胞還可以透過從含有特定質粒的細菌（大腸桿菌）中收穫，來包含編碼 siRNA 的質粒。微型細胞能夠吸收 siRNA 並將其保留很長時間。還可以將特定抗體 (BsAB) 摻入微型細胞中，以幫助靶向腫瘤細胞。他們之前已經證明，微型細胞可以透過特定抗體與腫瘤細胞結合，並透過細胞表面受體啟動胞吞作用。進入細胞後，微型細胞中包含的藥物可以釋放出來。同樣的想法再次應用於 siRNA，它可以干擾腫瘤細胞中的耐藥基因。微型細胞將包含 siRNA 或編碼 siRNA 的質粒，並使用相同的抗體與腫瘤細胞受體結合。研究表明，在體外，透過微型細胞遞送 siRNA 可以減弱含有耐藥基因的細胞的耐藥性。
這是透過將充滿 siRNA 的微型細胞遞送至過表達 MDR1（多藥耐藥基因）的結腸癌細胞，然後用藥物處理細胞以測量藥物對細胞的毒性來完成的。這導致毒性顯著增加。在小鼠的人類癌症異種移植模型上進行了體內實驗，結果表明，用包含 siRNA 的微型細胞進行處理的腫瘤細胞，其靶向的耐藥基因表達下調。透過對細胞中的蛋白質進行蛋白質印跡實驗驗證了結果。
下一步是證明首先用包含 siRNA 和細胞毒性藥物的微型細胞對小鼠進行處理的有效性。用包含 siRNA 的微型細胞處理具有 Caco-2/MDR1（帶有多藥耐藥基因的結腸癌細胞）的小鼠，透過敲除 MDR1 來逆轉耐藥性，然後用包含藥物的微型細胞進行處理。他們的分析表明，所有接受這種雙重治療的小鼠都表現出顯著的癌細胞生長抑制和完全存活。該結果還表明，在用包含 siRNA 的微型細胞進行初始處理後，腫瘤細胞仍然能夠處理下一波微型細胞（對細胞機制沒有不良影響）。然而，siRNA 如何載入到微型細胞中或對免疫系統的可能影響尚不清楚，尤其是考慮到它們起源於細菌。然而，在體內研究中沒有報道不良反應。結論還表明，總體而言，使用這種用微型細胞順序處理腫瘤的方法，與在不使用包含 siRNA 的微型細胞的情況下單獨給藥相比，所需的藥物量更少。
PKM2 是一種神秘的酶，它催化糖酵解的最後一步，將磷酸烯醇丙酮酸轉化為丙酮酸，並將 ADP 磷酸化為 ATP。哺乳動物中存在四種類型的 PK，它們都由這兩個基因編碼：PKLR 和 PKM2。PK 在進化過程中變化不大，因為哺乳動物中的四種亞型在序列上非常相似。在癌細胞中，PKM2 取代了 PK 亞型，直到它成為主要亞型，這支援了腫瘤發生的概念。隨後進行了一項研究，將 PKM2 替換為 PKM1，腫瘤生長延遲，支援了這一假設。然而，癌細胞也可以切換 PKL/R 到 PKM 亞型的表達，但這種假設尚未得到科學驗證。因此，還需要確定原發腫瘤中特定的 PKM 亞型。PKM2 可以跳躍在兩種狀態之間：四聚體形式和二聚體形式。二聚體存在於癌細胞中。四聚體實際上可能是二聚體的二聚體。儘管 PKM2 在癌細胞中高度存在，但它可能不是癌細胞中唯一的 PK 亞型，並且可能不是癌症特異性的。其他亞型都是別構調控的。在 PKM2 中，它是主要的 PK 亞型，活性形式和非活性形式之間的比例塑造了葡萄糖用於能量產生或合成前體的使用方式。PKM2 是一個複雜的調控器。研究表明，它在低活性狀態下也會在酪氨酸殘基上磷酸化。在高活性狀態下，PKM2 也會與其他糖酵解酶（如 GADPDH、PGAM 和 LDH）形成複合物。它還可以控制丙酮酸並誘導乳酸生成。酪氨酸磷酸化的多肽也可以抑制 PKM2 結合，釋放啟用劑 FBP。這些事件經常在癌症中發生，可以控制葡萄糖代謝。有許多抑制 PKM2 的機制，這對於在細胞壓力下生存很有用，可以解釋為什麼 PKM2 是癌細胞中的主要酶。PKM2 也受到營養物質和其他生長因子的調控，這使其能夠滿足癌細胞的代謝需求。PKM2 也存在於細胞核中，這是由於 C0 末端結構域中的核定位訊號。核 PKM2 的功能尚不清楚。它在白介素刺激後是細胞存活所必需的，但也對於凋亡是必需的。核 PKM2 還可以與轉錄因子和表皮生長因子相互作用。PKM2 結合磷酸化的β-連環蛋白，促進細胞核中的轉錄。它被 HIF-1 啟用。然而，在癌細胞中，似乎會發生一種調節反饋機制，在這種機制中，PKM2 反而啟用 HIF-1，導致葡萄糖轉運蛋白和糖酵解酶的基因啟用。在癌症治療中，PKM2 是一個靶點，因此瞭解其調控可以改善旨在抵消或模擬其作用的藥物。PKM2 在癌細胞中高度表達，但許多翻譯後修飾也表明，抑制 PKM2 可能促進細胞增殖。因此，已經合成了抑制和啟用 PKM2 的藥物來靶向腫瘤細胞。一項研究表明，用 PKM1 替換 PKM2 亞型也可能導致癌細胞生長顯著減少，但尚未進行關於 PKM2 啟用劑提供有效治療的證據。因此，當今該研究領域仍面臨許多挑戰。
- ↑ Wilbur，Beth，編輯。細胞世界，Becker，W.M.，等，第 7 版。加利福尼亞州舊金山；2009 年
2. "用包含 siRNA 或細胞毒性藥物的靶向微型細胞對耐藥腫瘤進行順序治療"，2009 年，Nature，MacDiarmid，J.A.，Amaro-Mugridge，N.B.，Madrid-Weiss，J.，Sedliarou，I.，Wetzel，S.，Kochar，K.，Brahmbhatt，V.N.，(...)，Brahmbhatt，H。
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