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研究人員首次發現癌細胞抵抗化療的機制

研究人員首次發現癌細胞抵抗化療的機制

2023-10-24 Comments 0 Comment

研究人員首次觀察到癌細胞抵抗化療作用的機轉。研究結果可用於開發標靶藥物,幫助克服此機制,使化療更有效。當細胞分裂時,細胞內被稱為微管的微小管狀結構就像機械手臂一樣,將遺傳物質分開,確保成功產生子細胞。與正常細胞相比,癌細胞的分裂速度加快,因此抗微管化療藥物以這些結構為靶點,抑制癌細胞的生長。

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研究人員首次觀察到癌細胞如何透過破壞微管(綠色)來抵抗旨在阻止細胞分裂的化療。

但癌細胞非常狡猾,它們已經開發了確保治療並非總是有效的方法。現在,新南威爾斯大學雪梨分校的研究人員首次觀察到了癌細胞抵抗化療效果的一種機制。

研究的通訊作者彼得-岡寧(Peter Gunning)說:”抗微管化療通常會將機械臂分解成多個樞紐,將染色體拉向多個方向,而不是正常的兩個方向。由此產生的混亂阻礙了染色體向兩個子細胞的正常分離,並誘導細胞凋亡或程序性細胞死亡”。

研究人員發現,癌細胞利用一種巧妙的技術繼續分裂,從而避免了化療的影響。

岡寧說:”我們發現,癌細胞利用細胞邊緣(稱為細胞皮質)提供的機械力來克服常用化療的影響,因為化療會阻礙細胞在分裂過程中分離染色體的能力。”

當微管發生斷裂時,癌細胞會活化一個訊號,使”臂”伸向細胞邊緣,拉動細胞皮層,使斷裂的微管重新組合在一起。這使得手臂能夠穩定下來,並產生必要的力量,以物理方式抓住染色體並將其拉入每個子細胞,確保癌細胞的繁殖。

研究人員在註意到一種用於治療神經母細胞瘤(一種兒童癌症)的特定微管標靶藥物增強了化療效果後,懷疑這種機制的存在。但是,在他們之前的研究中,成像技術還不夠先進,無法證實他們的猜測。

「我們需要對癌細胞進行細胞分裂時的良好成像,以便即時觀察染色體、微管和細胞結構發生了什麼變化,」岡寧說。”這讓我們相當驚訝,因為我們沒想到癌細胞的這種機制會以這種方式被用來克服癌症療法,但我們可以看到它在我們眼前發生。”

大劑量化療通常能有效阻止癌細胞分裂。然而,在劑量較低的情況下–比如說,當病人出現化療毒性而需要減少劑量時,細胞就可以利用這種天生的生存機制,研究人員認為這是細胞生物學的一個基本組成部分。

岡寧說:「我們認為這是一種後備機制,它的進化使任何細胞都能克服少量的微管破壞,並確保其能夠存活。恰巧癌細胞利用它避開了抗微管化療”。

研究人員正致力於開發與目前化療藥物合併使用的藥物,以關閉抗藥性機制。

“透過攻擊癌細胞建立的力量生成機制,我們希望能夠讓癌症療法更有效地發揮作用,」岡寧說。”實際上,我們已經成立了一家公司,能夠開發出攻擊這種救援機制所需的藥物,使抗微管化療能夠更有效地發揮作用,並有望改善患者的預後。”

這項研究發表在《當代生物學》(Current Biology)雜誌。

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