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《科学》子刊:用了30年的抗癌药,原来一直把原理都弄错了……?

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▎药明康德内容团队编辑

说起抗癌药物,许多人对紫杉醇一定不会感到陌生。作为一种天然的抗癌药物,紫杉醇具有抗癌活性的二萜生物碱类化合物,在临床上已经广泛应用于乳腺癌、卵巢癌和肺癌等癌症的治疗。

根据已有的临床数据,有大约一半的乳腺癌患者能受益于紫杉醇,但现在还没有办法判断哪些患者属于这部分人群,因此难以实现精准治疗。

不过,根据《科学-转化医学》的一项研究,这一局面可能很快就能得到改善。威斯康星大学麦迪逊分校的科学家发现了一种特殊的特征,它能预示癌细胞是否对紫杉醇敏感


我们都知道,几乎所有细胞都会分裂,这是细胞增殖,组织生长必经的过程,即 有丝分裂 。这一过程中,染色体会均等地分离到子细胞中。如果染色体错误分离,分布出了差错,那么子细胞会具有不正常的基因数。

染色体错误分离比例 较低(也被称作染色体不稳定性)会促使细胞不受监控地分裂,最终导致肿瘤的发生。但这一比例过高时,细胞则会死亡。

在最新的研究中,研究者对接受低剂量紫杉醇治疗患者的乳腺癌样本进行了观察,并着重关注细胞分裂时发生了什么。


图片来源:123RF

正常细胞分裂时,纺锤体会负责连接着染色体,并在分裂时牵拉染色体使它们分离。正常情况下它们的位置一般出现在细胞的两个极点。然而,乳腺癌细胞并不遵循这一规则,它们的纺锤体会形成多个极点。

留给它们的有两条路:分裂时维持异常的纺锤体结构;或者变回正常的,两极点式纺锤体。研究者在观察中发现,前者会使得癌细胞染色体出现高度不稳定性,并且对紫杉醇更敏感。


研究的主要负责人Beth Weaver教授(图片来源:学校官网个人主页)

研究者指出,紫杉醇的存在似乎能够让其维持异常的纺锤体,放大癌细胞的不稳定性。这一点与过去的发现相反,传统的理论认为紫杉醇通过阻止癌细胞分裂发挥了抗癌作用,但新研究却指向了另一个方向,紫杉醇其实是放大了癌细胞的染色体分离错误,使得它们因此而亡。

这也是紫杉醇对癌细胞的真正毒性所在。如果添加了紫杉醇,但癌细胞能恢复到两极化的纺锤体,那么紫杉醇的功效就会大打折扣。

这一结果表明,过去30年公认的紫杉醇作用原理可能是错误的,”研究的主要作者Beth Weaver教授表示,这一发现可能对精准给药有重要意义,医生只需要利用活检组织剩余的一部分,就能检测其染色体不稳定性,以此判断患者是否适用于紫杉醇。“我们正尝试将这一常规化疗药物转变成个体化疗法,这样能把紫杉醇应用到真正能受益的患者中。”

参考资料:

[1] Breast cancer researchers learn how to teach an old drug new tricks to help patients. Retrieved Sep 28, 2021 from https://medicalxpress.com/news/2021-09-breast-cancer-drug-patients.html

[2] Scribano C M, Wan J, Esbona K, et al. Chromosomal instability sensitizes patient breast tumors to multipolar divisions induced by paclitaxel[J]. Science Translational Medicine, 2021, 13(610): eabd4811.

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