探索肿瘤中的基因突变如何影响辐射敏感性
西北医学院的一项新研究确定了影响辐射抵抗和敏感性的常见和罕见基因突变,这是为癌症患者提供更个性化和有效放疗的重要一步。
放疗继续使用通用的时间表和剂量,不像更新的靶向药物治疗是由个体癌症的基因组学指导的。
“缺乏将基因数据纳入放射治疗西北大学范伯格医学院放射肿瘤学副教授、西北医学院放射肿瘤学家Mohamed Abazeed博士说。
“这些信息最终将使我们能够更好地校准临床病人的辐射剂量,”Abazeed说。“我们可以给高剂量更耐药的肿瘤基因突变对更敏感的癌症使用更低的剂量,使我们既能提高治疗效果,又能减少毒性。这些发现加速了放射治疗领域的新范式。”
这项研究最近发表在临床癌症研究.
研究27种不同类型癌症的肿瘤,研究人员分析了92个基因,其中有400个独特基因突变并确定了这些基因对辐射反应的影响。
他们开发了一种计算算法,可以指定可能影响辐射敏感性的基因突变。科学家们通过将这些突变放在几种基因中进行测试人类细胞并使用大量的阵列表型分析评估了它们的影响。
癌症基因组学催生了“银弹”药物;放射治疗更加复杂
“在过去十年中,癌症基因组学彻底改变了我们的治疗方式癌症患者西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心肺癌项目的联合负责人Abazeed说。“如果你在患者的肿瘤中发现了正确的突变,现在有很多药物可以选择性地针对该突变,进而针对该肿瘤。”
“但是放射治疗还不能利用这些现在很容易获得的遗传信息,因为癌症基因组和我们的治疗之间的关系更加复杂。在人类肿瘤中,有许多基因调节着对辐射的反应。这需要像我们这样的大型项目来开始梳理这种复杂性,并确定临床可操作的基因靶点。”
接近诊所
Abazeed和他的同事测试了不同剂量的放射治疗基于“病人化身”的突变,人类肿瘤直接在小鼠体内生长。
阿巴齐德说:“我们的策略似乎在我们确定的目标的子集中起了作用。”下一步将是一项临床试验,根据单个肿瘤的基因变化,测试不同的辐射剂量或辐射与其他药物的组合。
我们能利用这些信息保护人类免受环境辐射吗?
这些发现还揭示了人类基因组与辐射之间的相互作用的重要见解,因为它与环境辐射暴露有关。
阿巴齐德说:“通过地面、空气、一些建筑材料和我们的食物,我们都暴露在相对较低的本底辐射水平下。”“宇航员和未来的太空旅行者可能会暴露在相当大的宇宙辐射中。重大核事故或战争也有可能造成偶然的辐射。”
“了解我们的基因和辐射暴露之间的相互作用对我们作为一个物种的进化和生存都是至关重要的。”
Abazeed和他的团队正在研究如何改变基因活性,使人在暴露于环境辐射中时对辐射有更强的抵抗力,并在随后逆转这些干预措施,以防止对人类健康的不可预见的影响,包括对癌症发展的担忧。
他说:“有一些潜在的方法可以让某人在短时间内服用一种药物来激活一个具有抗辐射能力的基因,然后将药物移除,使基因活性恢复到基线水平。”
进一步探索