難怪癌症那麼難治!《細胞》研究發現:癌細胞會全體冬眠躲化療

癌症為什麼難治?其中一大原因在於,癌細胞會利用一切能想到的機制,逃脫化療藥物和標靶藥物的追殺。這也正是為什麼很多癌症治療一陣子後,身體會對藥物產生耐受性,最終導致治療失敗和腫瘤復發的原因。

近日,國際頂尖期刊《Cell》上發表的一項新研究,科學家們發現,癌細胞竟會進入一種類似「冬眠」的狀態,幾乎不需要任何營養,非常低調地撐過化療階段,等待捲土重來。不過值得慶幸的是,研究人員已經找到了針對這種耐藥性的抗癌策略。

癌細胞會進入「冬眠」狀態,逃過化學治療

過去,科學家已經發現小鼠的胚胎發育,有一種被稱為「滯育」(diapause)的奇妙現象。科學家們發現,包括小鼠在內的100多種哺乳動物可以在高溫、寒冷或缺乏食物等不利條件下,讓胚胎暫停發育,等到環境條件轉好後,再讓妊娠繼續。

專門研究消化道癌症的加拿大瑪格麗特公主癌症中心(Princess Margaret Cancer Center)的Catherine O’Brien博士將這個概念聯想到了癌症細胞下,並推測癌細胞會不會是利用這種生存機制在惡劣的化療環境中活下來?

為了驗證這個說法,研究人員將一些來自腸癌患者的腫瘤細胞放在培養皿中培養,並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。利用先進的定序技術,檢查這些癌細胞的基因表達譜發現,它們與滯育小鼠胚胎有著驚人的相似性。

結合定序結果和數學模型的分析還顯示,能夠進入類似滯育狀態的癌細胞並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。

「腫瘤就像一個完整的生物體,能夠進入緩慢分裂的狀態,節省能量,提高存活能力。」O’Brien博士描述道。「你可以把這些癌細胞想像成進入冬眠的熊,」另一位研究作者Aaron Schimmer補充說。

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科學家透過干擾癌細胞冬眠,徹底殺死腫瘤細胞

冬眠的熊會醒來,在停止使用化療藥物處理後,癌細胞們也會再次全速增殖。

那麼,有辦法不讓冬眠的熊醒來嗎?進一步探索背後的機制,研究人員發現,與滯育的胚胎相似,處於緩慢分裂狀態的癌細胞,需要活化一種叫作「自噬」(autophagy)的細胞過程。也就是說,它們會循環使用自身的蛋白質或細胞成分,以便在化療導致的惡劣環境中活下去。

順著這個思路,研究人員發現了治療的機會:如果在化療中,干擾癌細胞的自噬,是不是就能降低癌細胞的生存能力,避免癌症的複發?後續實驗證實了這一點。研究人員測試了一種抑制自噬的小分子化合物。而失去自噬功能的癌細胞,終於被化療藥物成功殺死。這項思路將有望讓癌症的治療效果更加有效,並避免化療失敗的情形。

參考資料:Colorectal Cancer Cells Enter a Diapause-like DTP State to Survive Chemotherapy

文/林以璿 圖/蘇鈺婷

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