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研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

2022-09-25由 科技領航人 發表于 農業

休眠與滯育有何不同

根據一項新研究,當患者接受化療時,癌細胞會選擇“冬眠”來躲避威脅襲擊,這顯然是採用了某些動物(儘管早已在人類身上流失)所使用的策略,以在資源匱乏的時期中生存。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

準確瞭解癌症如何逃避並經受藥物治療是努力戰勝癌症的重要組成部分,這就是為什麼瞭解這種冬眠行為可能在未來研究中起關鍵作用的原因。眾所周知,癌症在治療後常保持休眠狀態或消失數年後通常會復發。

對人類結直腸癌細胞的臨床前研究表明,它們能夠緩慢進入低維持“藥物耐受性永續性”(DTP)狀態,這將有助於解釋某些治療失敗和腫瘤復發的情況。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

來自加拿大瑪格麗特公主癌症中心的研究人員和外科醫生凱瑟琳·奧布賴恩說:“腫瘤的行為就像一個完整的生物,能夠進入緩慢分裂的狀態,節省能量以幫助其生存。”

“有一些動物進入可逆且緩慢分裂的狀態以承受惡劣環境的例子。看來癌細胞為了生存而巧妙地選擇了相同的狀態。”

研究人員在培養皿中收集人結腸直腸癌細胞並將其暴露於化療中,觀察到當存在化療藥物時,結腸直腸癌細胞以協作的方式進入相同的休眠狀態。細胞停止擴張,這意味著它們幾乎不需要營養來維持生命。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

這些觀察結果還“符合數學模型,在該模型中,所有癌細胞而不是小亞群都具有成為DTP的等效能力”,這表明這些生存策略可以在所有癌細胞中看到。

研究人員還在不同的小鼠身上使用了結腸直腸癌細胞的異種移植。一旦小鼠發展出一定大小的腫瘤,研究人員便用標準化學療法對小鼠進行治療。科學家觀察到在八週內接受治療的小鼠中腫瘤的生長可以忽略不計。治療停止後,腫瘤又開始生長。

在再生期後,將從腫瘤中取出的癌細胞移植到不同的小鼠中並再次治療。重生的細胞對治療仍然敏感,它們的生長以相同的方式停止和開始,這一發現與癌細胞進入DTP狀態一致。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

這種DTP狀態與休眠狀態類似,稱為胚胎滯育,小鼠胚胎依靠這種狀態作為一種緊急生存模式。胚胎滯育使許多動物(包括小鼠)能夠有效地暫停胚胎髮育,直到環境條件更為有利為止。

在這裡,已經發現癌細胞具有類似的作用。DTP狀態與胚胎滯育之間的另一個聯絡是它們對稱為自噬的生物學機制的依賴,在這種機制中,細胞本質上會自行進食以尋找所需的食物。自噬是清除體內廢物的一種自然方法,但是在這種情況下,癌症正在利用它來維持生命。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

“我們從來沒有真正知道癌細胞就像冬眠的‘熊’”,來自瑪格麗特公主癌症中心腫瘤學家亞倫·施默說,“這項研究還告訴我們如何針對這些‘睡熊’,這樣它們就不會冬眠,醒來後再意外地回來。”

“我認為這將成為耐藥性的重要原因,並將解釋我們以前沒有很好理解的一些東西。”

透過靶向和抑制自噬過程,研究人員能夠打破冬眠(或DTP)狀態,並透過化學療法殺死癌細胞。這可能是解決將來對常規治療有抵抗力的癌症腫瘤的一種方法。

研究發現,癌細胞透過“冬眠”方式躲避化療

科學家們已經知道癌症可以在體內隱藏的其他幾種方式,因此這項新研究增加了越來越多的證據,表明如何吸收對當前藥物和方法最有抵抗力的癌細胞。

“這為我們提供了獨特的治療機會。” 奧布萊恩說,“我們需要在癌細胞處於這種緩慢迴圈,易受傷害的狀態時靶向它們,然後才能獲得驅動耐藥性的基因突變。這是一種思考對化學療法的抵抗力以及如何克服它的新方法。”