抗辐射胰腺癌细胞的弱点被日本学家发现
图:(左)细胞周期:M期前的G2检查点，表示细胞分裂。(右)MIA PaCa-2细胞在x射线照射后12小时呈自噬阳性(lc3阳性)。相比之下,…
图片来源:量子和放射科学与技术研究所
在所有已知的不同类型的癌症中，一种被称为胰管腺癌(PDAC)的胰腺癌亚型是最具侵袭性和致命的。这种疾病开始于构成胰腺某些小导管的细胞，进展缓慢，通常没有症状，直到肿瘤发展到阻碍这些导管或扩散到其他地方。PDAC不仅难以诊断，而且对现有的治疗也非常无反应。特别是，研究人员注意到PDAC细胞通常可以通过很大程度上未知的机制在放疗中存活。
辐射和癌症生物学集团的一部分国立的量子和放射科技、日本,长谷川Sumitaka博士及其同事Motofumi铃木和Mayuka像目前正在研究是什么让PDAC细胞耐辐射的,如果有一种方法突破他们的防线。他们的最新研究发表在《国际放射肿瘤学、生物学、物理学杂志》上，他们已经成功地揭开了PDAC中治疗耐药性(细胞周期)和一个称为自噬(autophagy)或“自我消化”过程之间的一些神秘关系。
我们身体中的每一个细胞都是无数细胞周期完成的结果，从一个细胞分裂到下一个。每个细胞周期，如图1所示，是一个化学精心安排的阶段序列，在这个序列中，许多蛋白质积极地控制细胞的生长，并确保细胞的安全分裂。当DNA受损时，细胞周期在G2检查点停止，并推迟分裂，直到问题解决。在包括PDAC在内的许多类型的癌症中，照射后G2检查点被强烈激活，这已被证明增加了对治疗的耐药性。
另一方面，自噬是一种自然机制，细胞通过消化自己的一些细胞器和蛋白质，特别是损坏或不必要的，以回收营养和维持适当的内部条件，以及其他功能。虽然自噬对健康细胞至关重要，但研究人员发现，在放疗后癌细胞的自噬会增加，这实际上有助于它们忍受治疗并存活下来。
最有趣的是，由于自噬和G2检查点共享一些相同的化学信号，有人认为这两个过程是相互关联的。“虽然已经提出了一种关系，但照射后自噬与G2检查点之间相互作用的机制细节尚不清楚。因此，在我们最近的研究中，我们试图了解更多关于这些过程之间的联系，特别是在PDAC细胞中，”Hasegawa博士解释说。
在PDAC细胞培养中进行了大量实验后，长谷川博士领导的科学家团队确定，辐射诱导的自噬依赖于G2检查点被激活。此外，他们还发现，自噬帮助受照射的PDAC细胞产生更多的能量(以一种叫做ATP的分子的形式)，这反过来又导致了它们的生存。因此，研究小组继续分析了当G2检查点被化学抑制时，照射过的PDAC细胞发生了什么。这些受照射的细胞不能激活G2检查点，没有发生自噬，因此更有可能在辐射后死亡(图2)。
这些有希望的结果随后在老鼠身上进行了测试，将PDAC细胞移植到老鼠身上产生肿瘤。通过同时使用辐射和G2检查点抑制剂来治疗这些小鼠，科学家们成功地抑制了肿瘤的生长，这与单独使用辐照相比(图3)。本质上，这意味着抑制G2检查点的基因，也可以减轻自噬，可作为降低PDAC细胞抗辐射能力的有效工具。“我们的研究，”Hasegawa博士总结道，“应该促进PDAC放射增敏剂或新的放射治疗策略的发展。反过来，这将大大提高这类癌症患者的存活率。”
还需要进一步的研究来更好地理解G2检查点和自噬之间的联系，以及这些过程如何使癌细胞更具抵抗力。让我们希望科学家最终能找到有效的方法来对抗特别难治的癌症类型，比如PDAC，并让受影响的人活得更久。
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