《Cell》化療藥抗藥性怎麼來? 癌細胞用「冬眠」抵抗化療藥

2021/01/11
《Cell》化療藥抗藥性怎麼來? 癌細胞用「冬眠」抵抗化療藥
近日,加拿大瑪格麗特公主癌症研究中心(Princess Margaret Cancer Center)的科學家,發現大腸癌細胞如何透過如「冬眠」般的「持久耐藥」(drug-tolerant persi

編譯/巫芝岳

近日,加拿大瑪格麗特公主癌症研究中心(Princess Margaret Cancer Center)的科學家,發現大腸癌細胞如何透過如「冬眠」般的「持久耐藥」(drug-tolerant persister, DTP)機制,來對化療藥物產生抗藥性的機轉,有望成為未來抗癌療法的新標靶。該研究7日發表於期刊《Cell》。

由多倫多大學(University of Toronto)助理教授Catherine O’Brien領導的團隊發現,癌細胞在受到化療藥物威脅時,會進入一項如「冬眠」般,生長、分裂緩慢的狀態,稱為「持久耐藥」(DTP)狀態,待威脅過去後,癌細胞會重新甦醒並快速複製。透過此方式,癌細胞能在一輪化療中生存下來,並有足夠的時間產生對下一輪治療的抵抗力。

研究團隊結合了細胞條碼技術(cellular barcoding)與數學模型進行研究,分析顯示,在大腸癌細胞中,並非特定亞群,而是所有癌細胞都有進入DTP狀態的潛力。

在培養皿中,這些進入DTP狀態的細胞幾乎不需營養就能存活,只要化療藥物還在,癌細胞就會維持這種低耗能的狀態。

DTP狀態中,細胞會啟動自噬(autophagy)的機制,透過吞噬自身的蛋白質或其他細胞成分,以在缺乏營養的環境下存活。他們也進一步發現,若提供癌細胞一種抑制自噬的小分子,則缺乏這種自我保護機制的癌細胞會被化療藥物殺死而無法存活。

研究團隊說明,在不利腫瘤的環境下,會引發細胞進入DTP狀態,該狀態相似於某些動物胚胎發育時,面對逆境時的「滯育」(diapause)生理反應。動物在滯育狀態下,細胞的分裂情形會降到最低、新陳代謝也大大減少,胚胎暫時停止發育,當環境改善後,胚胎會不受影響的恢復正常發育。

這項研究也提供了未來開發新抗癌療法的機會,若以DTP為標靶,也能試圖透過讓癌細胞持續停留在該狀態而不會「甦醒」,來阻礙其生長。

參考資料:

1.論文原文:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31535-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS009286742031535X%3Fshowall%3Dtrue#%20

2.https://medicalxpress.com/news/2021-01-cancer-cells-hibernate-evade-harsh.html