什麼土種什麼菜，身體的微環境影響你會不會助長癌細胞！

活性氧在腫瘤微環境中的狠角色！

氧氣是大部分生物體（包含人類）存活、維持生命的重要元素。我們呼吸就是為了吸取氧氣，使體內能進行各種化學反應，代謝轉化產生能量，給予我們生命力。然而，生物體在代謝過程中，也同時因氧化反應伴隨產生活性氧（reactive oxygen species, ROS）；活性氧是自由基（free radical）的一種，是一種伴隨代謝產生的化學不穩定物質。

在正常狀態下，適當的活性氧可以參與細胞內調控生長發育、代謝、擔任免疫細胞消滅微生物的有力武器等生理功能；然而，過量的活性氧卻會對細胞的DNA、蛋白質、脂質等造成損傷，觸發細胞內的氧化壓力，引起突變，造成癌症或慢性病，甚至老化，可謂萬病之源。

已知，細胞內八到九成的活性氧來自粒線體（mitochondria）內膜上的電子傳遞鍊，而粒線體是細胞內的能量發電廠，提供細胞生存所需要的能量ATP。於是，如何平衡與調節細胞內粒線體功能與活性氧的濃度，以維持正常生理恆定性，則是維繫人體健康與壽命的重要一環。

由上述得知，粒線體的功能與活性氧濃度的調節密不可分。國衛院癌研所李岳倫博士研究團隊研究粒線體內的一個多功能的伴護蛋白（chaperone）—Lon，探討粒線體Lon如何透過調控活性氧濃度，影響腫瘤微環境內各類細胞的互動，以及抑制免疫系統的機制。

由於現今癌症研究趨勢已經不再局限於癌細胞，而是以癌細胞出發，放眼整個腫瘤微環境（tumor microenvironment）。當腫瘤微環境不利於免疫細胞發揮功能時，癌細胞就會演化出逃避免疫細胞監控的反應，這也是腫瘤生成與轉移的關鍵原因。在腫瘤微環境中，由於代謝快速、缺氧，癌細胞中活性氧的濃度也較一般正常細胞為高，需要一些適應對策，也常處於一個慢性發炎的狀態。那麼，粒線體Lon是如何透過調控活性氧濃度以抑制免疫反應？最終導致癌症發展與轉移惡化？

研究團隊發現，腫瘤細胞內的粒線體Lon透過伴護蛋白的功能，可以控制活性氧的濃度。伴護蛋白的功能是幫助其他蛋白質組裝、運送、正確摺疊，以及穩定結構與功能。當伴護蛋白功能失調時，粒線體的功能也就會失去平衡狀態，讓細胞內的活性氧濃度持續增加與失衡，使癌症轉移惡化，其影響三面向為：

造成持續慢性發炎：在癌細胞內，Lon可以與粒線體內的酵素PYCR1（pyrroline-5-carboxylate reductase 1）結合，控制活性氧的濃度。當Lon誘導的活性氧濃度增加，會刺激並啟動發炎反應訊息傳導路徑：p38-NF-κB，接著分泌出更多的發炎因子，造成持續慢性發炎而刺激癌細胞轉移能力。

促使血管內皮細胞增生：開啟的發炎反應讓許多的發炎相關因子分泌到整個腫瘤微環境中，包含了：介白素IL-1β、IL-4、IL-6、IL-13、轉化生長因子（TGF-β）以及內皮細胞生長因子（VEGF）。而IL-6、TGF-β 與VEGF，可以促使周圍血管內皮細胞增生、移動，形成新生血管。

抑制免疫細胞、影響免疫系統：發炎因子介白素IL-4、IL-13和TGF-β 可以誘導免疫巨噬細胞從M1型轉變成抑制免疫反應的M2型，幫助癌細胞的發展。M2型巨噬細胞中的Lon表現量也同時上升，使巨噬細胞因此分泌更多的發炎激素到整個腫瘤微環境中，促使更多的血管生成以及巨噬細胞的改變，並持續產生活性氧，形成一個慢性發炎的惡性循環狀態。最後，整個腫瘤微環境處於免疫抑制的狀態，最終導致癌細胞持續發展。

因此，固然過量的活性氧會對細胞造成損傷，然而，持續略高的活性氧卻也是造成慢性發炎的元兇，讓整個腫瘤微環境處於免疫抑制的狀態，導致癌症發展、轉移惡化！活性氧濃度的過猶不及都會造成細胞的失調或傷害，如何將活性氧調控在一個平衡、陰陽調和的境界，營造一個抑制癌細胞發展的微環境，才是未來癌症免疫治療的關鍵！

參考資料：
《國衛院電子報》第840期 研究發展
「活性氧調控」為抗癌關鍵 使用抗氧化劑要小心！《聯合報》https://health.udn.com/health/story/10561/4567058
wikipedia
撰文者／郭政良、李岳倫 |文字編輯／劉盈秀
資料、圖片來源／郭政良、李岳倫 |圖片後製／劉盈秀

原始文章連結：https://tinyurl.com/ya3smtoc

《麻省理工科技評論》1/7

*MIT Technology Review《麻省理工科技評論》每年都會選出當年的「十大突破性技術」，這份在全球科技領域舉足輕重的榜單，曾精準預測了腦機介面、智慧手錶、癌症基因療法、深度學習等熱門技術的崛起。

今年選出的全球十大突破性技術包括：

1. 更靈巧機器人、2. 核融合反應、3. 早產兒預測、4. 腸道顯微膠囊、5. 客製癌症疫苗、6. 人造牛肉漢堡、7. 二氧化碳捕捉器、8. 穿戴式心電儀、9. 免下水道馬桶、10. 可和你輕鬆交談的AI幫手。

* 【《科學》預測：2020十大科學事件】2020 年 1 月 2 日，《科學》雜誌對新一年科學研究及政策領域可能會成為重大事件進行預測。其中，包括首台百億億次大數據人工智慧競賽和 CRISPR 癌症治療試驗領域中，亞洲都有機會。

《科學》雜誌認為，新的一年，英國、美國和其他國家持續不斷的政治動蕩，會使許多科學研究人員的工作更加複雜化。英國大選讓其脫歐幾成定局，這將讓英國科學家面臨失去歐盟科學資助和科研合作者的可能。美國11 月的總統大選將決定科學家在未來政策審議中的作用，許多氣候變化和環境問題的專家對川普不滿已久。在這份混亂時局的預測中，特別提及暗物質探測器，及如何控制物種滅絕。

* 【晶片粒子加速器問世！史丹福大學團隊：有望用以精準治療癌症腫瘤】

最早科學家發現，把粒子加速到接近光速，再讓它們對撞，就可以獲取大量微觀粒子。而基於加速器的粒子物理研究，引領了對物質根本結構的研究。

1/3史丹福的研究團隊在 Science 雜誌上展示了一種由晶片構建的加速器原型。就好比讓一台普通電腦獲得了一個塞滿房間的大型主機功能一般，研究人員將巨大的粒子加速器的部分功能封裝在了晶片上。

這項研究出自 SLAC 國家加速器實驗室，其位於史丹福大學校園旁的山坡上，是美國能源部下屬的國家實驗室，由史丹福大學管理。這裡運行著約 3 公里長的科學儀器，在這樣巨大的加速器中，一連串的電子流過真空管道，隨著微波輻射的爆發將粒子向前推動得越來越快，直到它們的速度接近光速，從而產生一個強大的光束。來自世界各地的科學家們都在用它來探測無機生物材料的原子和分子結構。

論文的共同作者、物理學家 Robert Byer表示：「片上加速器的技術也可能帶來新的癌症放射療法。因為這也涉及一個大小尺寸問題。如今，醫用 X 射線儀器佔據了整個房間併發出難以聚焦在癌症腫瘤上的輻射束，需要患者佩戴鉛罩來最大程度地減少附帶損害。」

* 【野火燒不盡，澳洲三分之一無尾熊死於大火】大火來襲，澳洲的無尾熊在呼救。

無尾熊在火災發生時一般不會逃離火災現場，而是爬到樹頂端，蜷縮起來等待危機過去。然而這次澳洲的漫天大火不會給牠們這樣的生存機會。即使大火沒有燒掉樹木，無尾熊也會在煙火中灼傷而死，或在試圖爬樹時爪子受到灼傷。一個事實是，爪子受傷的無尾熊就無法攀爬，也就無法生存下去。

此外無尾熊不喝水，而是主要進食桉樹樹葉，然而這次大火消滅的正是無尾熊賴以生存的桉樹樹林。在這次大火中，媒體紛紛報導一隻口渴的無尾熊從騎自行車的人那裡得到一杯水喝水，當時它的爪子緊緊抓著人的手套，生怕水杯被拿走。還有媒體報導了一名消防員在澳洲南部海岸附近滅火時給無尾熊喝了一杯水。

* 【CES2020電子大展開幕，索尼要跨界造車了?】1 月 7 日，在 CES2020 開幕期間舉辦發佈會上，索尼除了發佈了最新的 8K 旗艦電視 Z8H 等系列電視新品、5G 體育賽事直播服務、PlayStation 5 的新 Logo 之外，還出乎意外地推出了首款概念電動車 Vision-S，成功吸引了不少眼球。

*1/7 【剛剛，SpaceX四手火箭一箭60星發射成功！馬斯克將成為擁有衛星最多的男人】1 月 7 日早上，SpaceX 的一枚獵鷹 9 火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地成功發射，將自家的 60 顆 Starlink 衛星送上預定軌道。

一如往常的獵鷹 9 發射任務，火箭點火升空 8 分鐘後，一級火箭穩穩降落在 「Of Course I Still Love You」 接駁平台上，成功實現回收。

新年第一髮火箭成功，SpaceX 將穩定的發射成功記錄繼續延續到了 2020 新的一年。

* 【復仇開始！駭客攻陷美政府網站，伊朗官方宣佈全面鬆綁核計劃】伊朗革命衛隊 「聖城旅」 指揮官卡西姆 · 蘇萊馬尼被美軍襲擊身亡，讓這個主權國家不能繼續忍受，即便是實力差距懸殊，也要讓對手付出代價，來自伊朗的復仇怒火正在燃燒蔓延。

蘇萊馬尼遺體 1 月 5 日運抵伊朗阿瓦士，裝有蘇萊馬尼遺體、覆蓋著伊朗國旗的棺槨車輛所過的街道，百萬伊朗民眾身著黑衣跟隨遊行，高喊反美口號，包括伊朗最高領袖哈梅內伊在內的伊朗各層級人士都誓言要進行「嚴厲的報復」，伊朗外長扎里夫也通過社群媒體回應：謀殺蘇萊馬尼才是最大的「國際恐怖主義行為」。

伊朗的復仇舉措除了炮火轟炸位於伊拉克 「綠區」 的美國駐巴格達大使館之外，駭客組織也率先展開了行動。

* 【新研究證實：60歲才是人生巔峰】

科學家對於人生意義的定義也越來越可量化、可評估。來自加州大學聖地亞哥分校醫學院的研究人員追蹤了上千名成年人的數據，通過訪談、問卷測評了其對人生價值的看法。研究發現，大多數人的人生意義在 60 歲最為明確，那些生命意義明確的人也更加快樂、健康。

這項研究發表在了《臨床精神病學雜誌》(Journal of Clinical Psychiatry)2020 年第一期上。

* 【研究實錘：穿著體面，能給你的能力加分】

近日，普林斯頓大學一項研究顯示，人們對一個人能力的判斷，部分是基於其穿著所透露出的細微經濟狀況的暗示。這些判斷是在僅僅零點幾秒內做出的，很難避免。相關論文發表在《自然 · 人類行為》 (Nature Human Behaviour)雜誌上。

普林斯頓大學行為科學與公共政策研究中心的首任主任 Oh and Shafir，與同校心理學教授 Alexander Todorov，共同進行了這項研究。Shafir 表示，貧困人口不僅沒有得到尊重，反而不斷受到社會其他階層的漠視和不尊重。

* 【天文學家發現至少一百顆恆星無故消失，或與地球外的文明有關】天文學家將當前的星空與過去的觀測記錄作比對，發現有至少一百顆恆星無故消失不見。

1950 年 3 月 16 日，美國海軍天文台曾將望遠鏡對準豺狼座星域進行觀測，但今日的天文學家們在觀測同一區域，並與過去的觀測結果作比對時卻發現有的恆星已「消失」。

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《文茜的世界周報》面對全球暖化溫室氣體排放量一直上升，科學家在擁核及反核中尋找核融合電廠第三條路

【核能源一直有著爭議性的歷史，但很多能源專家都說，核能對於全球能源及對抗暖化扮演重要的角色。法國能源科學家正努力以新科技讓核能源更安全、更便宜，也就是「核融合」。什麼是核融合？世界周報專題報導。如果我們能找到如何控制地表上核融合的動能，將可徹底改變全球能源供應。】

{內文}
一說起「核」這個字，你會想到什麼呢?

(耶魯大學氣候變遷傳播計畫主持人/Anthony Leiserowitz)
多數人一提起核子會先想到核戰，或是蕈狀雲，再加上一些大的核災事故，像是美國三哩島 俄國車諾比事件，還有比較近期的福島核災，這些事件使人們對核能科技的觀感發生了巨大且深遠的影響

1979年的美國賓州三哩島事件，部分爐心熔毀加上放射性物質外洩，最後耗費10億美元善後，三哩島事件挑起全球對核安的恐懼，此後美國修訂更嚴格的核能標準，核電廠造價翻升也幾乎沒有再建。

美國自1996年以來，僅在田納西建了一座新的核反應爐，1986年的車諾比事件以及2011年的福島核災，讓核能推動越發雪上加霜，人們非常害怕，長期的輻射對人類造成的影響。

(加州大學洛杉磯分校訪問學者/M. Sanjayan)
我想說的是，如果我家附近要蓋核電廠，我大概也會滿緊張的，然而身為一位環保人士，這讓我感到十分矛盾，因為核電廠不會排放二氧化碳，而二氧化碳正是全球暖化的元凶

(影集《Years of Living Dangerously》)
發現林火不再是乾季的專利，一年四季都可能發生

(美國加州大學柏克萊分校核子工程教授/Per Peterson)
當我們看著地球的極端氣候，我們應該要捫心自問，到底該如何解決氣候變遷的問題呢，如果摒棄核能不用，解決(氣候)問題將會困難許多

一些科學家開始跳脫框架思考，難道在擁核與反核之間，就沒有第三條路可走了嗎？其實不然。

當我們一講到核能發電，你大概會想到核分裂(nuclear fission) ，就是現在利用原子裂變產生能源，不過其實核能還有另一種型式，而且產生的能源更加驚人，各位觀眾，核融合(Fusion)

(托卡馬克能源物理學家/Melanie Windridge博士)
核融合被稱為是能源的「聖杯」

(托卡馬克能源物理學家Mikhail Gryaznevich博士)
我們每天都看到核融合在我們面前發生，因為太陽的能量就來自於核融合反應，只是我們要在地球複製太陽的核融合

核融合不是新的概念，早自1920年代起，科學家就不斷找尋實現核融合的方法，如果人類能夠造出一個「人造太陽」，地球上所有的能源問題都將不再是問題。美國CNBC電視台，製作長達22分鐘的核融合專題，帶領大家認識這個，既可以解決地球暖化，而且幾乎沒有殘餘輻射的未來能源希望。

核融合必備條件為極度高溫以及極度高壓，如此一來氫原子(氘 氚)才能融合在一起形成氦原子，在這個過程中原子會失去一些質量，轉化成為龐大能源，核融合反應產生的能源，是現行核分裂發電量的四倍，更是燃煤或天然氣發電量的將近400萬倍。

(General Fusion CTO Michael Delage)
換個具體的例子，也就是2磅的熔合燃料產生的能源，等同於5萬5000桶原油生的電

(勞倫斯利佛摩國家實驗室專案負責人/Mark Herrmann)
核融合發電也不會產生溫室氣體，核融合所需的燃料垂手可得，地球上每個角落都有，即使有輻射也是半衰期極短，而且不會熱失控就是那麼安全的系統

目前最接近核融合這個夢想的，是正在法國興建的ITER計劃。

國際核融合實驗反應爐計劃（ITER，International Thermonuclear Experimental Reactor），簡稱ITER，目的是建造目前世界上，規模最大的核融合反應爐。ITER的源起要追溯到35年前，在日內瓦的一場領袖高峰會，到現在 中國 歐盟 印度 日本 韓國 俄羅斯和美國都共同出資，建造這座地表最大，托卡馬克核融合反應爐。反應爐現在仍在興建中，一旦完工，將比現有最大托卡馬克反應爐大上兩倍，將可產生500百萬瓦的能量，火力發電則為50百萬瓦，ITER首階段目標並非產生能源，雖然計劃最終是希望能夠商轉。

(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
我估計ITER的托卡馬克核融合反應爐，將在2024年建成，目標是在2035年進行核融合實驗，大概在2040年，聽起來是很久以後的事，我們就能搜集到足夠的數據，以建造下一個世代的實驗爐

這是一個長遠的計劃，不過即使ITER計劃都如期進行，如何把這個裝置轉化成商轉的反應爐，目前還尚未可知。但是為了讓地球不在極端氣候中毀滅，同時確保全球能源穩定供應，挑戰核融合是值得的。

(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
目前ITER計劃耗資200億美元，如果把當年送阿姆斯壯登月的金額，換算成今日的價格大約是1200億美元，我們還差的遠呢

截至2019年為止，全球31個國家有450座核電廠在運轉中，在部分國家 例如法國 匈牙利 斯洛維尼亞和烏克蘭，全國有超過50%的電力來自於核能發電。現今核能發電約占全球總電量10%，單以低碳發電量來說 占比為29%，若光以美國的低碳發電 則占比為55%，中國大陸 印度和俄羅斯，仍在積極快速興建新核電廠，但是在美國，全國1/3因效能不佳，面臨提前退役的困境，氣候變遷運動人士說，這世界必須要減碳，善用我們手邊的資源趁現在還不算為時已晚。

(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
我們必須轉向核融合發電，轉向太陽能 風電，轉向地熱 轉向水力發電，我們必須盡全力擺脫排碳

(紐約大學新聞系教授/Charles Seife)
我認為實現核融合發電的快慢，取決於政治人物的一念之間，端看我們的政府願意花多少錢來資助

中國大陸自上世紀五十年代，就開始對核融合的研究。1999年正式立項，建造托卡馬克裝置，創造「人造太陽」。目前 大陸中科院等離子體所，自主發展了68項關鍵核心技術，建成了20個國際先進的平台和系統，創造了101.2秒穩態長脈衝，高約束等離子體運行的世界紀錄，在可控核融合領域，中國正在完成由跟跑 並跑到領跑的華麗轉身。

(大陸中科院等離子體所副所長/宋云濤)
我們夢想就是把這個任務，在2020年底要完成工程設計，同時我們要自主一些關鍵的大部件的研發，我們想到那個時候，我們能夠具備建造中國核融合工程反應爐，如果這個建成了將是世界上第一個

核融合研究通常由政府的實驗室主導，像是勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)，或是橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)，但是近年來 一些私人企業也加入戰局，包括加拿大的General Fusion，目標是在2030實現核融合發電。還有一些巨擎加入行列，像是亞馬遜創始人貝佐斯以及微軟創辦人比爾蓋茲，還有Paypal共同創辦人Peter Thiel，數十家企業都在追尋，找出煉製這個能源靈丹妙藥的終極之路。

(General Fusion創辦人/Michel Laberge)
地球上的能源市場，大約是一年一兆美元，只要我們能夠分個一小口，就能從一兆美元分到可觀的利潤

(ITER電子迴旋部門負責人/Mark Henderson)
如果你問我研究核融合最大挑戰在哪裡，我不會認為如何放火，燒出1億5000萬度高溫是挑戰，我認為最大的挑戰是我們的意志，核融合或許不會在我有生之年實現，但是我的孫兒輩或曾孫輩能夠成真

https://www.youtube.com/watch?v=iDOhtuLQ0jo