以色列科学家说,他们发现了癌细胞的“致命弱点”

2021-01-29 03:51:09

2013年5月2日,伦敦UCL药学院纳米医学实验室的光学显微镜上放着一个装有癌细胞的托盘。

由特拉维夫大学的科学家领导的一组研究人员说,他们可能偶然发现了癌细胞的“致命弱点”,将来可能会导致开发出一系列全新的癌症药物和治疗方法。负责这项研究的特拉维夫大学萨克勒医学院的Uri Ben-David博士对《媒体热线》说,科学家们在一个多世纪以来就知道恶性细胞的染色体数目异常。人类有46条染色体(两组,每组23条),但是在癌症中,该数目会发生变化,因为在细胞分裂过程中,发生了染色体分离,这种分离会导致称为非整倍性的现象。非整倍性,即细胞中染色体数目异常,不仅导致常见的遗传疾病,而且还是癌细胞的标志。并非所有的癌症都表现出非整倍性,但在一定程度上大约有90%的实体瘤和75%的血液癌都具有非整倍性。 Ben-David认为,这些发现为医学研究开辟了一条全新的途径。 Ben-David说:“几十年来,我们一直在试图理解为什么[非整倍性]发生在癌症中,以及它如何促进肿瘤的形成和发展。”他说,更重要的是,科学家们一直在努力寻找“如果我们能够利用癌细胞与正常细胞之间的这一非常独特的差异来选择性杀死癌细胞的话。”这项研究发表在科学杂志《自然》上,其发现于周三发布,是在特拉维夫大学本戴维实验室与美国,德国,荷兰和意大利等四个国家的六个实验室合作进行的。 Ben-David说:“这里的总体愿景是,通过了解非整倍体细胞与正常细胞的区别,并检测非整倍体细胞的致命弱点,这可能是一种非常有魅力的选择性杀死癌细胞的方法,”在这项研究中,研究人员从患者身上取出了约1,000种癌细胞培养物,并在实验室中使用先进的生物信息学方法对它们进行了研究,以便量化从大多数非整倍性到最少非整倍性的非整倍性程度。确定癌细胞的染色体不稳定性程度后,科学家们随后进行了检查并比较了它们对数千种药物的敏感性。科学家发现非整倍体癌细胞对有丝分裂检查点的扰动高度敏感,这是一种所谓的细胞机制,可确保细胞分裂过程中染色体的正确分离。 Ben-David说:“这使我们能够鉴定出我们继续进行的非整倍体细胞的独特脆弱性,并在分子和细胞水平上进行了深入表征。” “我们发现,如果抑制这些途径的蛋白质,则非整倍体细胞比正常细胞对这种干扰更敏感……因此,它们为药物发现和药物开发提供了有吸引力的靶标。”该研究对未来的癌症治疗和个性化医学具有重要意义。目前,有几种抑制或延迟染色体分离的药物正在临床试验中,但是研究人员无法确定哪些患者会对它们产生反应。本·戴维(Ben-David)的研究表明,非整倍性可以帮助科学家确定个人对这些药物的反应。此外,对这些染色体异常的磨练也可能导致将来开发更有效的癌症治疗方法,因为医生可以测试非整倍性并据此制定治疗方案。特拉维夫大学人类分子遗传与生物化学系的Yael Cohen-Sharir博士是这项研究的主要作者。管理本戴维实验室的科恩·沙里尔(Cohen-Sharir)称这项研究具有开创性。 “非整倍性很难研究,”她告诉媒体专栏。 “它一次影响了许多基因。”科恩·沙里尔(Cohen-Sharir)强调说,当前的研究是针对培养中的细胞,而不是针对实际的肿瘤,因此需要进行进一步的随访研究。她说,研究人员的下一步是尝试在小鼠身上复制这些发现。至于本·戴维(Ben-David),他乐观地认为,利用非整倍性的独特特征可能最终导致癌症研究的圣杯:找到一种杀死恶性细胞而不损害体内健康细胞的方法。他说:“杀死癌细胞非常容易:您可以将漂白剂倒在它们上,它们会死,但是最困难的部分是在不杀死正常细胞的情况下做到这一点。” Ben-David说,据他所知,这是首次在人类癌细胞中系统地评估非整倍性。他说:“这就是为什么这是一个重大突破。”