研究發(fā)現(xiàn)癌細胞竟會集體冬眠躲避化療
加拿大研究者Rehman等發(fā)現(xiàn),腫瘤細胞在受到威脅(例如化療)時會集體進入一種緩慢分裂的類似冬眠的狀態(tài),使自身新陳代謝大大降低,幾乎不需任何營養(yǎng),同時,激活細胞自噬(Autophagy),通過分解自身蛋白或其他成分,在沒有其他營養(yǎng)物質的情況下能夠存活,低調地熬過化療,等待威脅解除,再卷土重來,研究者似找到針對這種耐藥機制的策略。(Cell. 2021, 184: 226-242.e21. doi: 10.1016/j.cell.2020.11.018)
癌細胞能夠進入一種可逆的藥物耐受性持續(xù)(DTP)狀態(tài),以逃避化療和靶向藥物的殺傷作用。這是癌癥治療失敗和腫瘤復發(fā)的重要驅動力。
癌細胞能進入一種類似“滯育”的狀態(tài)。滯育(diapause)是一種被上百種哺乳動物采用的胚胎存活程序,在極端環(huán)境條件下(例如高溫、低溫或缺乏食物),哺乳動物通過該程序來確保胚胎在體內的安全。在這種狀態(tài)下,細胞分裂大大減緩,新陳代謝大大降低,胚胎發(fā)育停滯。等到環(huán)境條件轉好后,再讓發(fā)育繼續(xù)。人類在進化過程中幾乎失去了這種能力,而癌細胞卻能利用這種機制。
研究者將一些來自結腸癌患者的腫瘤細胞放在培養(yǎng)皿中培養(yǎng),并用化療藥物進行處理。原本快速增殖的癌細胞分裂速度減慢,代謝大大降低,這種狀態(tài)下的癌細胞幾乎不需要營養(yǎng)就可以存活,只要化療繼續(xù),癌細胞就會保持在這種低能耗狀態(tài),研究者將其稱為滯育DTP狀態(tài)。
利用先進的測序技術,檢查這些癌細胞的基因表達譜發(fā)現(xiàn),它們與滯育小鼠胚胎有著驚人的相似性。結合測序結果和數(shù)學模型的分析顯示,能進入類似滯育狀態(tài)的癌細胞并非只是具有特定基因表達特性的一小群細胞,而是所有癌細胞。
研究者進一步發(fā)現(xiàn),面對化療壓力,進入這種“滯育DTP狀態(tài)”而緩慢分裂的癌細胞,會激活自身的細胞自噬(Autophagy)。在這個過程中,癌細胞會通過細胞自噬來分解利用自身的蛋白質或其他細胞成分,從而實現(xiàn)在沒有營養(yǎng)物質的情況下生存。換句話說,癌細胞會循環(huán)使用自身的蛋白質或細胞成分,以便在化療導致的惡劣環(huán)境中活下去。
研究者指出,腫瘤就像一個完整的生物體,能進入緩慢分裂的狀態(tài),節(jié)省能量,提高存活能力。就像冬眠的動物會醒來,停止使用化療藥物處理后,癌細胞們也會再次全速增殖。
研究者發(fā)現(xiàn),如果在化療中干擾癌細胞的自噬,或可降低癌細胞的生存能力,避免癌癥復發(fā)。研究者對一種抑制自噬的小分子化合物進行了檢測,發(fā)現(xiàn)失去自噬功能的癌細胞將無法生存,失去自噬對細胞的功能后,癌細胞終被化療藥物成功殺死。該研究為化療耐藥性提供了新的思路,也為腫瘤治療提供了新的方向。
(編譯 徐莉莉)
