根据新的研究,当化疗等威胁攻击细胞时,细胞能够像“冬天的熊”一样冬眠? 显然采用了一些动物(尽管人类早已消失)使用的策略来度过资源稀缺时期的生存。
确切地了解癌症如何逃避和抵抗药物治疗是努力实现这一目标的重要组成部分永远击败他们,这就是为什么理解这种冬眠行为可以在未来的研究中发挥至关重要的作用。 癌症通常会在治疗后休眠或明显消失几年后复发。
对人类结直肠癌细胞的临床前研究表明,它们能够减缓进入低维护的“耐药持续”(DTP)状态,这将有助于解释一些治疗失败和肿瘤复发的原因。
“肿瘤就像一个完整的有机体,能够进入缓慢分裂的状态,保存能量以帮助其生存,”研究员兼外科医生凯瑟琳·奥布莱恩说,来自加拿大玛格丽特公主癌症中心。
“有一些动物进入可逆且缓慢分裂状态以承受恶劣环境的例子。癌细胞似乎为了生存利益而巧妙地选择了这种相同的状态。”
研究人员将人类结直肠癌细胞收集在培养皿中并将细胞暴露于化疗中,观察到当化疗药物存在时,结直肠癌细胞以协调的方式进入相同的冬眠状态。 细胞停止扩张,这意味着它们需要很少的营养来维持生命。
这些观察结果也“符合一个数学模型,其中所有癌细胞,而不是一小部分细胞,都具有成为 DTP 的同等能力”,这表明这些生存策略可以在所有癌细胞中看到。
研究人员还在不同组的小鼠身上使用了结直肠癌细胞的异种移植物。 一旦小鼠出现一定大小的肿瘤,研究人员就用标准化疗方案治疗小鼠。 科学家们观察到,在八周的时间内接受治疗的小鼠的肿瘤生长可以忽略不计。 当治疗停止时,肿瘤再次开始生长。
然后将再生期后从肿瘤中取出的癌细胞移植到不同的小鼠体内并再次进行治疗。 再生的细胞对治疗仍然敏感,它们的生长以相同的方式停止和开始,这一发现与癌细胞进入 DTP 状态一致。
此 DTP 状态非常类似于休眠状态,称为胚胎滞育小鼠胚胎可以作为一种紧急生存模式而依靠。 胚胎滞育使包括小鼠在内的许多动物能够有效地暂停胚胎发育,直到环境条件更加有利。
在这里,人们发现癌细胞也有类似的伎俩。 DTP 状态和胚胎滞育之间的另一个联系是它们对称为“DTP”的生物机制的依赖。自噬,其中细胞本质上是通过吃掉自己来寻找它们所需的营养。 自噬在体内自然发生,作为清除废物的一种方式,但在这种情况下,癌症利用它来维持生命。
“我们实际上从来不知道癌细胞就像冬眠的熊,”肿瘤学家亚伦·施默说,来自玛格丽特公主癌症中心。 “这项研究还告诉我们如何瞄准这些熟睡的熊,这样它们就不会冬眠并在稍后醒来,出人意料地回来。”
“我认为这将成为耐药性的一个重要原因,并将解释一些我们以前没有很好理解的事情。”
通过靶向和抑制自噬过程,研究人员能够打破冬眠(或 DTP)状态,并通过化疗永久杀死癌细胞。 这可能是未来治疗对传统治疗产生耐药性的癌症肿瘤的一种方法。
科学家们已经知道关于癌症可以在体内隐藏的其他几种方式,因此这项新研究增加了越来越多的证据,说明如何对付对当前药物和方法最耐药的癌细胞。
“这给了我们一个独特的治疗机会,”奥布莱恩说。 “我们需要在癌细胞产生导致耐药性的基因突变之前,在它们处于这种缓慢循环、脆弱的状态时瞄准它们。
“这是思考化疗耐药性以及如何克服它的新方法。”
该研究发表于细胞。