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【Cell】绝了!为了应对化疗,癌细胞居然开启这种“流氓”模式!人类已失传……

首页 » 《转》译 2021-01-08 转化医学网 赞(7)
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导读
冬眠是某些动物在冬季时生命活动处于极度降低的状态,是动物对冬季外界不良环境条件(如食物缺少、寒冷)的一种适应。近日,有研究团队发现,面对猛烈的抗癌疗法,癌细胞也会开启“冬眠”模式。

  利用这种古老的进化生存机制,癌细胞会进入缓慢分裂状态(slow-dividing state),以度过由化学疗法或其他靶向药物造成的恶劣环境。

  这项研究由玛格丽特公主癌症中心的科学家Catherine O'Brien博士及其团队进行,并于2021年1月7日发表于Cell杂志。研究发现,当受到威胁时,所有癌细胞都具有过渡到这种保护状态的能力,在这种状态下,细胞会“休眠”直到威胁或化学疗法被消除。

  这是第一项鉴定癌细胞劫持进化保守程序以在化学疗法中存活的研究。此外,研究人员还表明,针对这种缓慢分裂状态下的癌细胞的新型治疗策略可以预防癌症的复发。
图解摘要
  “冬眠的熊”
  O'Brien博士说:“在恶劣条件下,有一些动物会进入可逆的休眠状态以承受逆境。而肿瘤在恶劣条件下像一个完整的生命体,能够进入缓慢分裂状态,以节省能量。看来癌细胞已经巧妙地选择了同样的状态以求生存。”
  玛格丽特公主癌症中心的研究所所长兼高级科学家Aaron Schimmer博士指出,这项研究表明癌细胞在逆境下会进入冬眠,就像“冬天的熊”一样。
  他补充说:“这项研究还告诉我们该如何针对这些‘沉睡的熊’,防止它们冬眠后醒来。我认为这是癌细胞获得耐药性的重要原因,这将解释我们以前不太理解的一些现象。”
  在该研究中,研究人员使用人类结直肠癌细胞,在实验室的培养皿中对其进行了化学疗法处理。这会导致所有癌细胞进入停止增殖的缓慢分裂状态,它们几乎不需要营养就可以存活。只要在培养皿中维持化学疗法,癌细胞就一直保持这种状态。
  胚胎存活程序
  为了进入这种低能量状态,癌细胞开启了一种胚胎存活程序(embryonic survival program),这种程序存在于100多种哺乳动物中,以在极端环境条件下(例如高温、低温或食物不足)让胚胎在体内安全存活。
  在这种状态下,细胞分裂最慢,新陈代谢大大降低,胚胎发育被搁置。当环境改善时,胚胎能够继续正常发育,并不会对繁殖产生不利影响。
  O'Brien博士是胃肠道癌的外科医生,她解释道,在恶劣的化学环境下遭受攻击的癌细胞能够采用这种胚胎存活策略。
该研究的通讯作者Catherine O'Brien博士
  她说:“癌细胞似乎能够劫持这种进化上保守的生存策略,即使人类已经丢失了这种程序。所有癌细胞都能够以协调的方式进入这种状态,以便生存。”
  她将化学诱导的缓慢分裂状态下癌细胞的基因表达谱与实验室中暂停发育的小鼠胚胎相比较,发现它们非常相似。
  和胚胎一样,处于缓慢分裂状态的癌细胞需要激活自噬过程,在此过程中,细胞会“吞噬”或破坏自身的蛋白质或其他细胞成分,从而在没有其他营养物质的情况下存活。
  因此,O'Brien博士对这些细胞施用了一种抑制自噬的小分子,发现癌细胞无法存活。失去了这种保护机制,化学疗法就可以成功杀死癌细胞。
  O'Brien博士说:“这为我们提供了独特的治疗机会。我们需要在肿瘤细胞进入慢分裂的脆弱状态下对其进行攻击,以防止它们基因突变并获得耐药性。这是一种克服癌细胞耐药性新思路。”(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:
【1】https://medicalxpress.com/news/2021-01-cancer-cells-hibernate-evade-harsh.html
【2】https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31535-X#%20
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