隨著醫(yī)學和生物技術的飛速發(fā)展,人類攻克癌癥的日子似乎越來越近了。然而,如雨后春筍般涌現(xiàn)的抗癌藥物卻常常只是停留在理論可能,或是只在小鼠中取得療效——總是有部分癌細胞從藥物的進攻中幸存下來。
這些癌細胞是如何抵抗藥物的呢?近日,美國科羅拉多大學癌癥研究中心副主任安德魯·索伯恩(AndrewThorburn)的研究顯示,癌細胞的抗藥能力可能與其自噬作用有關。研究結果發(fā)表在《自然-細胞生物學》上。
所謂自噬(Autophagy)作用,是指細胞在應對短暫的生存壓力時,可以通過降解自身的非必需成分來提供營養(yǎng)和能量,從而維持生命。相應地,自噬作用也可能降解潛在的毒性蛋白來阻止細胞損傷,或是阻止細胞的凋亡進程。然而自噬作用并不總是良性反應,它更像是在走投無路時進行的一場豪賭。目前,人們對自噬作用的具體過程和調控因素還知之甚少。
索伯恩推測,在癌細胞的抗藥過程中,自噬反應影響癌細胞的生死存亡。索伯恩先通過流式細胞技術分選了高自噬水平和低自噬水平的HELA細胞(人子宮頸癌細胞),并用抗癌藥物TRAIL和Fas配體進行處理。結果顯示,在進行TRAIL處理之后,高自噬水平的細胞存活率更高;而在Fas配體處理后,低自噬水平的細胞卻顯現(xiàn)出更高的生存率。
針對這一有趣的結論,索伯恩進一步對這2種情形下的自噬反應進行了具體的信號通路探究,結果發(fā)現(xiàn),在TRAIL處理后,高自噬水平的細胞降解了被藥物激活的半胱天冬酶-8(一種促進凋亡的酶),從而阻斷了致死的通路;而在Fas配體處理后,高自噬水平的細胞卻降解了FAP-1蛋白,使得細胞對Fas配體更加敏感,導致死亡率上升。
“在面對抗癌藥物時,癌細胞的自噬作用將影響其最終的命運。”索伯恩說。此外,索伯恩還指出,在這一實驗中,所選的癌細胞的自噬水平其實差距都不太大,而在天然的腫瘤環(huán)境中卻可能是相差甚遠,不同細胞的反應方式也各有千秋,這使自噬作用的影響更為顯著,可能就是癌細胞總能在藥物作用下如百足之蟲死而不僵的原因所在。
在自噬過程中,癌細胞會“吃掉”自己的一些細胞組分,以使細胞安全度過惡劣的環(huán)境條件。
索伯恩的研究成果提醒人們,在腫瘤研究中不可忽視癌細胞自噬作用的影響。接下來,他們將對其他有可能幫助人們抗擊癌癥的藥物進行類似的研究,探究個中規(guī)律。
在目前的癌癥治療中,研究者們往往傾向于認為自噬能夠提高細胞存活率,而對自噬反應一概進行抑制,以使癌細胞處于更加接近理論水平的狀態(tài)?;蛟S在今后的研究中,對抑制藥物敏感性的自噬反應進行控制,而對提高癌細胞對藥物敏感性的自噬反應因勢利導,將使癌癥治療走上一個全新的臺階。
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