加载中…科技日报--癌症的致命弱点
(2023-12-28 11:16:24)
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题记：既然癌细胞有弱点，人类就能找到消灭它的突破口。“如果细胞培养物中的细胞在用分裂抑制剂处理时生长，它们的生长就会过度，并永久失去分裂能力。”
“丧失分裂能力的一个重要原因是：扩增的细胞无法再修复其遗传物质的损伤，如双链DNA断裂。”破坏癌细胞的DNA，使其不在分裂，这是治疗癌症的关键。
新的研究表明，癌症细胞不受控制的生长会导致衰老状态，影响其分裂能力。这一发现挑战了目前使用生长和分裂抑制剂的癌症治疗方法，并表明需要替代治疗策略。图片来源：SciTechDaily.com
苏黎世联邦理工学院的研究人员正在阐明当细胞超过正常大小并衰老时会发生什么。他们的新发现可能有助于优化癌症治疗。
然而，如果用分裂抑制剂和生长抑制剂的组合处理细胞，在这些物质停止后，它们仍然能够分裂。
这些发现可以转移到某些癌症治疗中，但首先需要进行临床测试和确认。
了解细胞生长与癌症
生长是一个基本的生物过程，也是生物体发育和繁殖的先决条件。细胞生长（即产生新的生物质）和细胞分裂的过程必须相互协调。
在人类等多细胞生物中，细胞的生长也必须与其环境相协调，以便细胞以正确的数量和大小存在，以形成功能性组织或器官。因此，细胞生长受到严格调控，并且只有当存在某些生长信号时才会发生。
但癌症细胞是不同的。它们不受控制地生长，一次又一次地分裂，它们不会对来自环境的信号做出反应。
只抑制分裂的细胞（左）继续生长并失去分裂能力，而抑制生长和分裂的细胞则不会。图片来源：Sandhya
Manohar/ETH Zürich
癌症细胞的双重性
现在发表在《分子细胞》杂志上的几项研究表明，不受控制的生长不仅是癌症细胞的优势，也是一个弱点。
其中一项研究由苏黎世联邦理工学院生物化学研究所的Gabriel
Neurohr教授领导。几年来，他和他的团队一直在研究细胞生长如何影响细胞功能。他们还在研究当细胞超过正常大小并进入研究人员所说的衰老状态时会发生什么。在这种状态下，细胞异常巨大，失去了分裂的能力。尽管如此，它们仍然很活跃，可以通过释放信使物质等方式影响环境。
衰老细胞存在于正常组织中，在衰老过程中发挥着重要作用。然而，衰老也可以被化学物质诱导，因为它会导致分裂能力的丧失，这是某些癌症治疗的目标。
DNA修复中的故障
Neurohr的同事Sandhya
Manohar现在已经研究了过大的尺寸是否会影响衰老细胞的细胞功能。在她的研究中，她用抑制生长和分裂的物质治疗了一个非癌细胞系和一个癌症细胞系。
当她在细胞培养物中只使用抑制分裂的物质时，细胞确实不再能够分裂，但它们继续生长并衰老。结果，他们永久性地失去了分裂的能力。即使在Manohar停止使用分裂抑制剂后，这种影响仍然存在。
丧失分裂能力的一个重要原因是，扩增的细胞无法再修复其遗传物质的损伤，如双链DNA断裂。当细胞在分裂前复制其遗传物质时，这种断裂总是自发发生的。
此外，这些细胞不能正确激活关键信号通路（p53-p21），这对DNA断裂的协调反应至关重要。结果，损坏没有得到足够有效的修复。这对扩增的细胞意味着，在分裂过程中积累了大量无法修复的DNA断裂，以至于无法再进行分裂。
质疑联合治疗癌症
然而，当研究人员同时用抑制分裂和生长的物质处理细胞时，在停止使用这两种物质后，细胞能够再次正常分裂和繁殖。Neurohr说：“在癌症治疗中，这正是你不想要的。”
生长和分裂抑制剂已经被用于癌症的治疗。Neurohr解释道：“根据我们在细胞培养中的观察结果，当同时使用分裂抑制剂和生长抑制剂治疗肿瘤时，我们预计复发率会增加。首先使用分裂抑制剂，然后使用一种进一步损害细胞DNA并使分裂完全不可能的药物，这将更有意义。”
进一步研究及其临床意义
到目前为止，ETH的研究人员只在细胞培养物上测试了他们的新发现。由于生长和分裂都强烈依赖于细胞环境，该团队无法将这些结果直接转移到临床环境中。因此，首先需要对类器官或组织样本进行试验，以更好地测试潜在的治疗方法。研究分裂抑制剂和其他药物的各种组合的临床研究也在进行中。
Neurohr旗下的ETH研究人员提出的这一想法得到了其他三个国际研究团队的研究的支持，这些研究也发表在同一期的《分子细胞》上。
这些研究表明，生长过度活跃的癌症细胞对分裂抑制剂的治疗敏感。由于这些物质已经被用于治疗某些类型的乳腺癌，新发现可能会对癌症的治疗产生长期影响。
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