华人学者Science:抗癌效果取决于治疗时机
生物通/叶予 · 2016/03/13
哈佛大学医学院的研究人员在本期Science杂志上发表文章指出,治疗时机会对抗癌疗法的效果产生强烈影响。华人学者Sheng-hong Chen及其同事发现,癌细胞接受治疗时的状态决定了它们的应答。


哈佛大学医学院的研究人员在本期Science杂志上发表文章指出,治疗时机会对抗癌疗法的效果产生强烈影响。华人学者Sheng-hong Chen及其同事发现,癌细胞接受治疗时的状态决定了它们的应答。

乳腺癌是女性中最常见、也最严重的恶性肿瘤之一。40-60岁之间、绝经期前后的妇女发病率较高,仅约1-2%的乳腺患者是男性。这种恶性肿瘤通常发生在乳腺上皮组织,会严重影响女性的身心健康乃至危及生命。

研究人员对癌基因MDMX受到抑制的人类乳腺癌细胞进行了放疗。MDMX过表达广泛存在于黑色素瘤、骨肉瘤、乳腺癌、结直肠癌等癌症中,会阻断p53等癌症抑制蛋白的活性。他们用针对MDMX的siRNA处理癌细胞,p53水平在一天后出现大幅提升,随后表现为小规模震荡。

研究显示,在p53产量最初的高峰期进行放疗可以杀死96%的癌细胞。但如果在p53水平的震荡期进行放疗,只能杀死不到20%的癌细胞。似乎癌细胞对放疗的杀伤作用已经有了一定的抵抗力。

此前有不少研究表明,对癌症展开多重攻击比单个药物更加有效。MIT的研究人员开发了一种智能纳米颗粒,不仅能够实现双药递送,还能够控制两种药物的释放时机。这一技术可以实现两步走的抗癌策略,先瓦解肿瘤细胞的防御,以便更有效的破坏它们的DNA。研究显示,上述治疗方式显著缩小了小鼠的肺部肿瘤和乳腺肿瘤。

为什么癌症那么难治而且还容易复发呢?East Anglia大学的研究团队在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表文章指出,癌细胞彼此协作是抗癌药物失效的重要原因。UEA团队对胰腺癌细胞进行研究,并通过计算模型分析了肿瘤异质性。他们发现,肿瘤中的一些癌细胞能生产自己的分子(生长因子)来刺激生长。无法生产生长因子的癌细胞,也能利用这些因子促进自身生长。

去年二月份,南加州大学USC的科学家们在结直肠肿瘤的不同位置取样,重建了最初的肿瘤细胞分裂事件。这项发表在Nature Genetics杂志上的研究,提出了癌症发生时的“大爆炸”理论。“大爆炸”原本是一个经典的宇宙起源理论,该理论认为宇宙是在一次奇点大爆炸之后膨胀形成的。这项研究指出,结直肠癌最初的发展模式与这样的“大爆炸”很相似。肿瘤的发生伴随着新突变的爆发,像大爆炸一样生成许多混杂的亚克隆。

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    The oncogene MDMX is overexpressed in many cancers, leading to suppression of the tumor suppressor p53. Inhibitors of the oncogene product MDMX therefore might help reactivate p53 and enhance the efficacy of DNA-damaging drugs. However, we currently lack a quantitative understanding of how MDMX inhibition affects the p53 signaling pathway and cell sensitivity to DNA damage. Live cell imaging showed that MDMX depletion triggered two distinct phases of p53 accumulation in single cells: an initial postmitotic pulse, followed by low-amplitude oscillations. The response to DNA damage was sharply different in these two phases; in the first phase, MDMX depletion was synergistic with DNA damage in causing cell death, whereas in the second phase, depletion of MDMX inhibited cell death. Thus a quantitative understanding of signal dynamics and cellular states is important for designing an optimal schedule of dual-drug administration.

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