对抗癌细胞对放射治疗的抵抗力

癌细胞会对放射治疗产生抗药性,这意味着必须给予大剂量的放射治疗,而这可能会损害附近的细胞。科学家Nina Edin和Erik Pettersen在…
2012年5月4日

采访

Nina Edin, Erik Pettersen,奥斯陆大学物理系生物物理学和医学物理学

克里斯-一种非常有效的癌症治疗方法是放射治疗,但当健康组织也受到伤害时,这可能会产生副作用,这是因为尽管大多数细胞可以被非常少量的辐射杀死,但剂量必须足够高,以防止癌细胞对治疗产生抗药性。现在,Nina Edin和Erik Petterson已经发现了癌细胞是如何产生抗药性的,以及如何消除这种抗药性。

尼娜:大约80%的细胞系已经被研究过,我们相信,大多数正常组织,都有一种特性,使它们对辐射剂量非常敏感,大约0.3格雷,大约是你在放射治疗中给予的正常剂量的十分之一。所以,如果你能利用这一特性,你就能给病人更小的剂量,使病人免受辐射到正常组织的影响。

Chris -好的,我们是否了解其中的机制我们是否能够让细胞进入超敏感状态,这样我们就可以用很低剂量的辐射来摧毁它们而不必对身体的健康组织造成很多其他伤害?

尼娜:问题是,当你给一个小剂量时,你会引起对下一个剂量的抵抗。

克里斯:所以你给小剂量,你会消灭一些细胞,但会留下一小部分你无法消灭的核心细胞,而且,它们会有抵抗力。然后下次你再用小剂量的时候,它们就不会被破坏了。那么我们该如何解决这个问题呢?

尼娜:嗯,我们真正发现的是,有些东西被分泌到介质中,可以受到低剂量辐射的影响,但不会受到高剂量辐射的影响。

克里斯:那么,你是说细胞有能力检测低水平的辐射,利用一个接受分子,然后导致一个因子的分泌,然后,反过来,使细胞具有抵抗力。

尼娜:是的,我就是这么说的,我们已经在细胞中发现了保持这种分泌因子的机制,我们已经找到了抑制这种机制的方法。

克里斯:是什么化学物质在起作用?是什么分子在起作用?

Nina -诱导耐药的分子是TGF β 3,即转化生长因子3。其机制取决于INOS诱导型一氧化氮合酶的作用,如果我们抑制该分子的作用,我们可以停止整个过程,使细胞逆转到原始的超敏状态。

Chris -那么是什么将这种效应锁定在细胞中呢?

Nina -这与TGF β 3如何工作有关,因为它只有在不与一种叫做Lap的分子结合时才有活性。所以Lap抑制了分子的作用它是一种控制分子激活的系统。所以发生的是一氧化氮合酶产生一氧化氮这些一氧化氮带走了Lap所以它不能与TGF - β 3重新结合,然后它在细胞内保持活性并开始一些其他的过程使它像一个自我维持的机制一样循环。

Chris -综上所示,有少量的辐射触发了诱导型一氧化氮合酶的活动产生了一些一氧化氮,去除Lap分子激活TGF -分子然后触发了细胞生物化学的锁定变化,使其抵抗更多的辐射。因此,如果我们阻止这些作用,那么细胞可能会对这些非常低剂量的辐射保持高度敏感。埃里克,你怎么利用这些知识呢?

Erik -到目前为止,我们一直在讨论癌症,但这也可能对其他领域产生影响。TGF β似乎能够关闭超敏反应。例如,对于一个经历过辐射的人来说,这可能是非常积极的,因为通常,这是小剂量的如果你能在很小的剂量后以某种方式增加TGF - 3,这实际上可能会影响辐射的反应。所以,这可能会有一些影响。W骨盆放射治疗。激光和腿下的模具被用来确定精确的位置。我们还不知道这一点,但这可能会对其他领域产生一些影响,而不仅仅是癌症研究。

Chris -所以如果我们有办法将信号发送到健康组织,我们就能保护健康组织。我们可以让癌变组织变得脆弱,这意味着像放疗这样的抗癌疗法可以在更低的剂量下变得更有效。

埃里克:是的。例如,通过有针对性的管理,这可能是一种可能性。重要的是,我们已经厘清了在极低辐射剂量下影响辐射反应的机制。

克里斯-妮娜,你觉得为什么细胞会有这个?正常情况下,这个机制有什么作用?为什么进化选择了它?

妮娜-这是个好问题。我不确定。我认为它的功能比我们知道的要多,所以我不确定这只针对超辐射敏感。我认为这是一种应激反应,但我没有说的一件事是我们也试着在照射后施用TGF - 3在他们接受辐射4小时后它也有效果所以它是反向工作的如果发生意外也很有趣。

Chris -如果你阻断了TGF - β在健康组织中的释放,会有什么后果呢?细胞会受到什么影响吗?

Erik -这是一个很好的问题,因为你知道,当细胞对超辐射敏感性做出反应时,这可能是一种正常的反应,只是为了摆脱受到辐射损伤的细胞,只是为了摆脱它们。如果损伤不是太严重,它们可以很容易地通过干细胞修复。但如果损伤持续了很长一段时间,他们就有可能关闭超无线电灵敏度,通过照顾细胞来修复和维持组织。所以,这可能是一个正常的过程,对组织的恢复有一定的意义,我们有一些迹象表明,这种保护-我们当然应该称之为保护-不仅对辐射有效,而且对一些有毒化学物质也有效。所以,这是一个更普遍的压力因素,而不仅仅是辐射。

克里斯-Erik Pettersen和Nina Edin。

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