癌症一定是絕症嗎?最新科學研究讓其往成為慢性病的路上又邁進了一步!
儘管針對癌症的靶向治療進展迅速,但是腫瘤通常會對治療產生耐藥性;當耐藥性出現時,無論做了多少努力來減緩癌症的發展,癌細胞依舊會無限制生長。雖然癌細胞的突變會顯著影響其對藥物的敏感性,但人們也越來越認識到細胞之間的生態相互作用會對細胞產生影響。
醫學博士雅各布·斯科特(Jacob Scott)是克利夫蘭診所的一名醫學科學家,他對從生態進化的角度研究癌細胞如何發展和維持耐藥性很感興趣。他研究即使在最惡劣的條件下,癌細胞也能生存下來的進化策略。研究對治療敏感的癌細胞和耐葯癌細胞之間的動力學,以及兩類細胞如何在抗癌治療的選擇壓力下影響彼此的生長,是斯科特實驗室的一個重點領域(選擇壓力指外界施與一個生物進化過程的壓力,從而改變該過程的前進方向)。
斯科特博士說:「我們不是在尋找消滅所有耐葯細胞的方法,這基本是不可能的。我們關注的重點是防止耐葯細胞每次都『獲勝』。如果我們能實現這個目標,我們就能有效地使癌症成為一種慢性病。」
到目前為止,人們一直認為在治療過程中,耐葯細胞與對治療敏感的細胞相比具有細胞自主生存的優勢。這意味著只有細胞的內在機制才能促進耐葯細胞存活。然而,從生態進化的角度來看,癌細胞的生長在一定程度上則是非自主性的——它的生長既依賴於細胞自身的機制,也依賴於腫瘤微環境中的其他細胞和因子。因此,不同的細胞類型可以表示為存活和增殖的「策略」,其相互作用的效果可以概括為「遊戲」。
最近發表在《自然》雜誌子刊《自然-生態與進化》的一篇論文中,斯科特博士和他的合作夥伴首創「遊戲分析」這一概念。在對靶向治療敏感的非小細胞肺癌細胞的實驗模型中,他們用該「遊戲分析」直接量化和描述對治療敏感的癌細胞和耐葯癌細胞之間的生態進化相互作用。這一發現代表了進化療法這一不斷發展的領域的一個轉折點,該領域力圖用癌細胞所玩的「進化遊戲」背後的動力來對付癌細胞。在了解如何在癌症產生耐藥性時中斷其自然發展軌跡方面,對這些遊戲的深入了解將有助於填補其空白,他們也希望將消除癌細胞的耐藥性作為一種「制勝」策略。
斯科特博士實驗室的研究生阿提姆·卡茲納切夫(Artem Kaznatcheev)是這篇論文的第一作者。他說道:「我們的座右銘是『針對整個遊戲的機制,而不僅僅是癌細胞』」。當直接靶向癌細胞時,癌細胞的進化通常對病人不利。此時癌細胞出現耐藥性,使腫瘤得以逃避治療並導致複發。為了減小這種風險,斯科特博士和他的團隊正在研究不直接針對癌細胞的方法。「我們正在尋找一種方法來改變細胞之間的相互作用——也就是它們之間的「進化遊戲」。這樣我們就可以利用它們的進化來更好地幫助患者。」
ALK突變型非小細胞肺癌很快就會對靶向治療產生耐藥性,研究小組由此建立模型,設計了一種實驗方法,在不同的培養條件下測量比較對藥物艾樂替尼(alectinib)敏感的癌細胞和對它產生耐藥性的癌細胞的生長速度。他們發現,當藥物和腫瘤相關成纖維細胞出現時,控制癌細胞動力學的遊戲發生了逆轉。在一個遊戲(可以稱為「僵局」遊戲)中,耐葯細胞總是「獲勝」,從而向形成腫瘤的方向發展;而在另一種情況下(可以稱為「領導者」遊戲),這兩種細胞類型會相互競爭,因此可以共存。
換句話說,斯科特博士和他的同事們有效地證明,通過使用藥物或消除成纖維細胞,實際上是有可能掌握該「遊戲」的獲勝秘訣的(即防止耐葯細胞每次都獲勝,從而使癌症發展成為一種慢性病)。不過還需要更多的研究來探索這種潛在的干預手段。未來的研究將在其他類型的癌症中應用這一新方法,以擴大該團隊研究的「遊戲」種類。


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