癌症患者接受化疗后,往往要忍受疲劳、恶心、免疫力减弱等副作用。科学家最近宣布发现一种治疗癌症的新方式,可以提高抗癌药物的疗效,并且不会产生副作用。
英国《独立报》12日报道说,美国得克萨斯大学西南医学中心的研究人员在《自然》杂志发表研究报告,宣布发现了一种有效治疗癌症的新方式,通过提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感度,大幅度提高化疗药物对肿瘤细胞的效果。
报告说,研究人员发现的这个新疗法建立在核糖核酸(RNA)干扰机制的基础上。核糖核酸的干扰使科学家能抑制或消除癌症细胞中某些基因的作用。
为研究抗癌新方式,研究人员做了大量实验。他们在试管中培育人患肺癌的细胞,对这些细胞施行核糖核酸干扰,然后测验抗癌药物“紫杉醇”的疗效。“紫杉醇”是目前广泛应用的抗癌药物,用于治疗肺癌、卵巢癌和晚期乳腺癌。
研究人员在实验中发现,使用核糖核酸干扰机制遏制肺癌肿瘤细胞的某些基因后,肺癌肿瘤细胞对“紫杉醇”的敏感度提高至原来的一万倍。
得克萨斯大学西南医学中心研究细胞的教授迈克尔·怀特说:“化疗药物是非常粗糙的治疗工具,会让接受治疗的患者感到痛苦,而且疗效很不稳定。确认那些对较小剂量化疗药物更具敏感度的基因,是减轻患者痛苦的首要方式。”
怀特介绍,研究人员试图调查为何化疗药物对部分患者没有效果,以及为何部分患者会因为化疗而遭受严重的副作用。
研究报告指出,这种新疗法相对提高了抗癌药物的疗效,让癌症患者在保证疗效同时可以服用更小剂量药物。而服用较小剂量药物可能避免产生令人讨厌的副作用,让癌症患者在接受化疗时可以少受痛苦。
核糖核酸干扰机制这个具有“革命性意义”的机制由美国人安德鲁·法尔和克雷格·梅洛发现,两人因此获得2006年诺贝尔医学奖。
核糖核酸干扰机制10年前首次被发现以来,因其可运用于治疗遗传病、病毒感染等方面,被证实是生物医学方面最令人激动的研究领域之一。尤其目前被发现还能提高抗癌药物的疗效。
得克萨斯大学研究人员的报告说,在近期的核糖核酸干扰机制实验中,研究人员检测了超过2.1万种基因,发现87种能影响肿瘤细胞对药物的敏感度,其中6种基因与“紫杉醇”有独特联系。
研究人员发现,使用核糖核酸干扰机制后,某些肿瘤细胞对抗癌药物“紫杉醇”的敏感度提高近千倍,而其他一些肿瘤细胞敏感度甚至提高数万倍。
但研究人员将核糖核酸干扰机制和其他抗癌药物配合使用,例如“吉西他滨”和“长春瑞滨”,却没有发现与“紫杉醇”类似的效果。
得克萨斯大学研究人员安杰利克·怀特赫斯特说:“我们使用其他药物进行的实验显示,我们发现的基因与‘紫杉醇’之间有独特的联系。”
怀特教授说,这个发现说明新疗法有效并不仅仅因为核糖核酸干扰机制,而是干扰机制与“紫杉醇”共同作用的结果。
尽管如此,研究人员着重指出,将这种治疗癌症的新方式使用于癌症患者可能还需要三至五年时间,此前必须在实验室继续开展大量实验,以及在动物身上进行实验,可能还需要三至五年时间。
怀特教授说:“这里没有什么可以立刻对癌症患者产生效果。我们还处于起步阶段,但是这方面的研究非常快捷,并且成果显著。它缩短了发现过程,能加速发展过程。”
目前研究人员已经在感染癌症的动物身上进行实验,测试核糖核酸干扰机制是否能令这些动物对较小量化疗药物更加敏感。
怀特介绍说:“我们的动物实验采用肺癌和卵巢癌样本,这些实验并不是很困难,实验结果显示基本上都有效。但我们仍需要公布实验数据,让其他科学家评估。”
怀特同时指出,尽管可能在三年至五年后将这个治疗癌症的新方式使用于癌症患者,但是要研发出配合核糖核酸干扰机制的新药物可能还需要十年甚至更久。
部分英文原文:
Nature 446, 815-819 (12 April 2007) | doi:10.1038/nature05697; Received 26 October 2006; Accepted 20 February 2007
Synthetic lethal screen identification of chemosensitizer loci in cancer cells
Angelique W. Whitehurst1, Brian O. Bodemann1, Jessica Cardenas1, Deborah Ferguson2, Luc Girard3, Michael Peyton3, John D. Minna3,4, Carolyn Michnoff5, Weihua Hao5, Michael G. Roth5, Xian-Jin Xie4,6 & Michael A. White1,4
Department of Cell Biology,
Reata Pharmaceuticals,
Hamon Center for Therapeutic Oncology Research,
Simmons Cancer Center,
Department of Biochemistry, and,
Center for Biostatistics and Clinical Science, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, USA
Correspondence to: Michael A. White1,4 Correspondence and requests for materials should be addressed to M.A.W. (Email: michael.white@utsouthwestern.edu).
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Abundant evidence suggests that a unifying principle governing the molecular pathology of cancer is the co-dependent aberrant regulation of core machinery driving proliferation and suppressing apoptosis1. Anomalous proteins engaged in support of this tumorigenic regulatory environment most probably represent optimal intervention targets in a heterogeneous population of cancer cells. The advent of RNA-mediated interference (RNAi)-based functional genomics provides the opportunity to derive unbiased comprehensive collections of validated gene targets supporting critical biological systems outside the framework of preconceived notions of mechanistic relationships. We have combined a high-throughput cell-based one-well/one-gene screening platform with a genome-wide synthetic library of chemically synthesized small interfering RNAs for systematic interrogation of the molecular underpinnings of cancer cell chemoresponsiveness. NCI-H1155, a human non-small-cell lung cancer line, was employed in a paclitaxel-dependent synthetic lethal screen designed to identify gene targets that specifically reduce cell viability in the presence of otherwise sublethal concentrations of paclitaxel. Using a stringent objective statistical algorithm to reduce false discovery rates below 5%, we isolated a panel of 87 genes that represent major focal points of the autonomous response of cancer cells to the abrogation of microtubule dynamics. Here we show that several of these targets sensitize lung cancer cells to paclitaxel concentrations 1,000-fold lower than otherwise required for a significant response, and we identify mechanistic relationships between cancer-associated aberrant gene expression programmes and the basic cellular machinery required for robust mitotic progression.