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为了躲避化疗存活下来!癌细胞竟然学会了休眠!

2021-01-17 15:31
学术头条
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冬眠是一种常见的生物学现象,在自然界中,许多动物都会通过冬眠的方式来熬过漫长的冬季,以在来年的春天复苏,开启下一轮春秋。在冬眠时,动物会保持着一种极端但可被调节的体温、代谢和其它生理活动的下降,减少自身的能量消耗。

除了我们熟知的动物,在更广阔的生物界中,还有许多物种都可以以休眠的方式应对极端环境变化,例如,轮虫的休眠卵、植物的隐芽。值得注意的是,越来越多的研究事实表明,癌细胞也会有类似的休眠现象,尤其是在面对化疗等癌症治疗时。

2021 年 1 月 7 日,加拿大多伦多大学玛格丽特公主癌症中心等研究机构组成的联合团队在  Cell  上发表题为:Colorectal Cancer Cells Enter a Diapause-like DTP State to Survive Chemotherapy 的研究论文。

这项引人注目的新研究表明,所有的癌细胞都可能有能力进入休眠状态,并以此作为一种生存机制,避免化疗等癌症治疗方法的破坏。更有趣的是,这些癌细胞形成的休眠机制与冬眠动物的过程非常相似。

“肿瘤就像一个完整的有机体,肿瘤细胞能够进入缓慢分裂的状态,以此保存能量并帮助它们存活下去。” 对此,这项新研究的通讯作者 Catherine O'Brien 教授解释说,“有一些例子表明,动物为了抵御恶劣环境,也会进入一种可逆的、缓慢代谢的状态。如今,我们的研究表明癌细胞似乎也巧妙地利用了同样的状态来生存。”

癌症复发与癌细胞休眠

癌症复发一直是癌症治疗中的难题。因此,即使是在最成功的癌症治疗之后,医生们也不敢使用“治愈”这个词。并且,不同类型的癌症会有不同的复发率,许多癌症可以安静地潜伏多年,然后再次出现并最终导致癌症复发。

更关键的是,对于肿瘤学家来说,仍不清楚这些癌细胞是如何休眠并在患者体内隐藏多年。

此前,有针对性的研究表明,不同类型的癌细胞可能会利用多种方法来达到停滞状态,例如隐藏在脂肪组织中、或是与免疫系统达到新的平衡,这些研究都表明一个问题——癌细胞休眠是一种在机体中十分常见的现象。

不仅如此,在 2019 年 9 月,伦敦帝国理工学院外科和癌症学系 Luca Magnani 教授领导的研究团队在 Nature Communication 上发表题为 Single-cell transcriptomics reveals multi-step adaptations to endocrine therapy  的研究论文。

这项研究利用单细胞 RNA 测序和成像技术,对可塑性细胞的转录变异进行了分析,并发现用于治疗乳腺癌的药物可以直接触发某些癌细胞的休眠。由此提示了癌症治疗药物可能可以诱导癌细胞进入休眠状态!

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