癌症干细胞与抗辐射有关
通过激活“修复开关”,某些类型的脑癌细胞有助于脑肿瘤,帮助脑肿瘤缓冲自身抵抗辐射处理,使他们能够继续不受监督,Duke大学医疗中心的研究人员发现。
研究人员还确定了一种似乎阻断细胞激活修复开关的能力的方法。研究人员说,这一发现可能导致延长脑癌抗辐射抗性以及其他类型的癌症的疗法的发展。
研究人员发现具有动物和细胞培养模型,发现称为“DNA损伤检查点反应”的特定细胞过程似乎使癌症干细胞能够在辐射中存活,并打开信号以自动修复对其DNA引起的任何损伤。
“近年来,人们假设癌症干细胞是恶性肿瘤对放射治疗产生耐药性的原因,”该研究的高级研究员、杜克大学神经学副教授杰里米·里奇(Jeremy Rich)医学博士说。“我们第一次证明,事实确实如此。”
该研究结果显示在2006年10月18日,在期刊的推荐在线版本中自然。这项研究得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和一些慈善组织的支持。
研究人员研究的癌症类型是胶质母细胞瘤,它对辐射和其他形式的治疗具有高度抗药性,是世界范围内最致命的脑癌。虽然积极的治疗可以摧毁大部分癌细胞,但仍有一小部分保留下来,并经常再生成更大的肿块肿瘤细胞。
直到最近,科学家们对这些抗辐射治疗的抗性细胞不同的是造成这些抗性细胞的事情。然而,很明显,细胞共享与通常正常的神经干细胞相似的特征,富人说。
在目前的研究中,研究人员使用神经外科患者从患者中取出的胶质母细胞瘤组织,并创建了两个单独的模型。对于一种模型,研究人员从组织中提取细胞并在实验室中的培养物中培养。对于第二种模型,它们将胶质母细胞瘤组织移植到小鼠大脑的额叶中。
研究人员首先测量了原始组织中存在的胶质瘤干细胞的数量,然后施用将与细胞培养物和小鼠进行电离辐射的组。在这两种情况下,研究人员观察到辐射处理后肿瘤组织中存在的胶质瘤干细胞数量大致四倍。
因为电离辐射主要通过对细胞的关键遗传物质造成永久性损伤,所以研究人员假设胶质瘤干细胞在以某种方式固定辐射诱导的DNA损伤比其他癌细胞更好地存活和繁殖。
为了测试这一点,研究人员在组织样本中寻找有关检测DNA损伤的特定蛋白质的组织样本。使用从研究模型中获取的细胞样本,该团队通过测试在使用检测DNA损伤的关键蛋白质的激活之前和之后检查使用电离辐射处理之前和之后的DNA损伤检查点响应。研究人员想知道细胞是否暴露于辐射处理后,通过激活检查点响应或者是否会死亡,修复DNA损伤。
研究小组发现,在电离辐射后,胶质瘤干细胞中的DNA损伤检查点蛋白比其他癌细胞的活性更高。研究人员说,这种增强的激活能使癌症干细胞更有效地修复DNA损伤,从而降低细胞因治疗而死亡的可能性。
在另一组实验中,研究人员用一种名为debromohymenialdisine的药物对实验动物和细胞培养物进行治疗,这种药物已知能抑制参与活化过程的蛋白质。他们在放疗前后加入了这种药物,并测量了存活的癌症干细胞的数量。
他们发现,在放疗之前给药对改变癌症干细胞的数量没有什么作用,但在放疗的同时给药似乎可以阻止癌症干细胞对放疗的抵抗。研究人员说,这一发现表明,在辐射期间使用检查点抑制剂会破坏细胞自我修复的潜力,增加细胞死亡的可能性。
“我们的研究结果显示癌症干细胞中的一种途径,促进胶质细胞的辐射抗性,”富含。“靶向癌症干细胞中DNA损伤检查点响应的治疗可能会克服抗辐射抗性,最终允许我们帮助更多癌症患者。”
资料来源:杜克大学
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