肿瘤抑制蛋白动力学确定组织是否存活辐射
暴露于辐射可以在细胞,组织和器官上造成不分青红皂白血管。然而,好奇地,一些组织比其他组织更容易受到辐射损伤。
科学家们知道这些差异涉及p53蛋白这是一种被充分研究的肿瘤抑制蛋白,它能启动细胞的自动毁灭程序。然而,在对辐射敏感度截然不同的组织中,这种前哨蛋白的水平往往是相似的,这提出了一个问题:p53是如何参与其中的?
在马萨诸塞州综合医院哈佛医学院的BlavaTnik学院研究人员的新研究,以及诺华生物医学研究机构现在揭示了这个神秘。ob欧宝直播nba
报告在自然通讯2月9日,他们描述了细胞是如何存活的辐射暴露取决于p53随着时间的推移的行为。在脆弱的组织中,p53水平上升并保持在高位,导致细胞死亡。在倾向于生存的组织中辐射损坏,P53水平上下振荡。
“动态物质。关于HMS的系统生物学教授的联合通讯作者Galit Lahav表示,如何随着时间的推移而变化。”“我们理解生物学的能力是有限的,当我们只看快照时有限。通过看看事情如何在时间上发展,我们获得了很多富裕的信息,对解剖疾病并创造新的疗法至关重要。”
值得注意的是,调查结果表明了改善组合疗法的新策略癌症。该团队发现小鼠中的某些类型的肿瘤更容易被辐射辐射,否则阻止P53水平下降和振荡。这种方式处理的肿瘤比单独给予辐射或单独的药物,肿瘤缩小得多。
“我们能够将暂时p53表达的差异与辐射反应联系起来,这些发现使我们能够‘诱导’耐辐射肿瘤变成更敏感的肿瘤,”共同通讯作者Ralph Weissleder说,他是麻省总医院放射学萨尔家族教授和HMS系统生物学教授。“这是一项令人难以置信的令人兴奋的研究基础科学以严谨的数量方式完成,可以导致新的重要临床发现。“
什么时候细胞暴露在电离辐射下,高能原子粒子会随意地攻击内部精密的分子机制。如果这种损伤不能修复,特别是对DNA,细胞就会自我毁灭,以保护周围的组织和有机体作为一个整体。
这种细胞Seppuku的动作由P53调节,其充当语料损伤的哨兵。蛋白质也是着名的肿瘤抑制剂 - 左半部分的人类癌症具有P53突变,使其有缺陷或次优。此前,骆驼瓦和同事揭示了P53的动态行为随着时间的推移,以及它如何影响癌症药物疗效,细胞命运和更多。
强在一起
在目前的研究中,Lahav,Weissleder和他们的团队看着小鼠中的组织,尚已知具有对电离辐射的敏感性非常不同的敏感性,表达了脾脏和胸腺的相当水平,这是非常脆弱的,并且大小肠道,哪个是更辐射的。
在正常情况下,细胞表达少至没有p53。在辐射暴露后,所有四种组织表达升高的P53以及预期的DNA和细胞损伤的其他标志物。但定量的成像分析显示,肠道中的p53达到峰值,然后在照射后几个小时下降。相比之下,在脾脏和胸腺中的p53在同一时间段内保持着高。
为了探测P53行为的影响,团队使用实验性抗癌药物来抑制MDM2,这是一种降解P53的蛋白质。他们发现通过阻断辐射暴露后的MDM2活性,P53可以被迫在其否则下降的细胞中保持升高。在通常更耐辐射的肠道中,添加药物降低细胞活力和存活。
一些癌症可能对放射治疗抵抗力。因此,该团队探讨了操纵p53动态是否可以增加肿瘤脆弱性,专注于用未经用的功能p53的人结肠癌细胞系。
在具有移植的人结肠癌肿瘤的小鼠中,该团队在照射后不久给出的单剂量MDM2抑制剂后观察到显着的肿瘤收缩。在大约6周后,用辐射和药物处理的肿瘤比单独用药物处理的肿瘤小于那些,仅用辐射处理的那些尺寸的一半。
拉哈夫说:“通过首先照射,我们迫使癌细胞激活p53,再通过在此基础上添加MDM2抑制剂,我们可以让p53保持更长时间的活性。”“这种组合比单独使用任何一种都有更强的效果。”
这些发现支持了了解p53的动态以及如何操纵它来治疗癌症的重要性。
作者指出,使用MDM2抑制剂的联合治疗目前正在临床试验中进行评估,但这些努力并不是为了检查治疗的潜在机制和时机。需要进一步的研究来更好地了解p53在癌症中的动力学,这可以告知如何更好地结合治疗和时间治疗癌症患者。
此外,虽然研究人员在不同组织中确定了P53动态的差异辐射暴露,导致这些差异的生物途径仍然是未来研究的问题。
“对于研究p53的实验室来说,癌症总是一个主要动机。我们的目标是获取知识,帮助开发更好、更有效的治疗方法。”“了解p53在不同条件下是如何随时间变化的,是解开谜团的关键部分。”
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