癌細胞“重生”之謎
癌癥治療中面臨的一個重大挑戰(zhàn)是:無論化療、放療還是其它形式的癌癥治療,都有可能導(dǎo)致一部分癌癥細胞“重生”。這些“重生”的癌癥細胞可能會導(dǎo)致癌癥的復(fù)發(fā),使得原本已經(jīng)得到控制的癌癥再次惡化,而且往往比原來的癌癥細胞更加頑強,對治療的抵抗力更強,這使得癌癥的治療變得更加困難。
到底是什么機制使得癌細胞如此頑強呢?《Oncoscience》最近發(fā)表的一篇文章揭示了3個可能的機制。
癌癥干細胞
這個理論認為,癌細胞并不是都長一個樣子,有一種特殊的癌細胞叫做癌癥干細胞。它們有點像種子,有能力生成新的癌癥細胞。
癌癥干細胞的特點是分裂的速度比其它癌癥細胞慢,就像一些植物的種子在冬天會進入休眠狀態(tài)一樣。因為它們分裂的速度慢,所以能夠抵抗藥物和放射線治療。
當治療結(jié)束后,癌癥干細胞就像春天到來的種子一樣,開始重新分裂,生成新的癌細胞,這就可能導(dǎo)致癌癥的復(fù)發(fā)。
由于血液供應(yīng)不足,腫瘤內(nèi)部環(huán)境中的氧氣含量可能會很低。然而,在這種低氧的環(huán)境下,癌癥干細胞的數(shù)量反而更多,因為它們比其它癌細胞更能適應(yīng)這種低氧的環(huán)境。它們利用糖酵解產(chǎn)生的能量,來保護自己免受活性氧的傷害。
癌癥干細胞還通過不對稱分裂來保持其身份,防止進一步的突變。不對稱分裂是一種特殊的細胞分裂方式,指的是一個細胞分裂后,產(chǎn)生的兩個新細胞功能不同。通過這種方式,癌癥干細胞不但能保持自己的“干細胞”身份,還能生成新的癌癥細胞。
此外,有一些研究發(fā)現(xiàn),正在死亡的癌細胞可能會釋放信號,刺激癌癥干細胞開始分裂。
因此,如果我們想要徹底治愈癌癥,就需要找到方法來消滅這些癌癥干細胞,防止它們在治療后重新開始分裂。這就像我們在除草的時候,需要把根連同種子一起拔出,才能防止雜草再次生長。
多倍體巨大癌細胞
多倍體巨大癌細胞是一種特殊的癌細胞,它們的特點是體積大,染色體數(shù)量多。這些細胞通常在癌癥治療(如化療或放射療法)后出現(xiàn),因為這些治療方法會對癌細胞造成很大的壓力,使得癌細胞發(fā)生突變。
你可以把這些多倍體巨大癌細胞想象成一個大工廠。在癌癥治療的壓力下,這個工廠開始進行一種叫做“新生”或“逆倍體化”的過程。在這個過程中,大工廠(多倍體巨大癌細胞)會分裂出一些小工廠(接近二倍體的高增殖細胞)。這些小工廠雖然小,但是它們的增殖能力非常強,可以快速地生產(chǎn)出更多的癌細胞,而且更具有侵襲性。
這就是為什么癌癥有時候會在治療后復(fù)發(fā)的一個原因。因為即使我們通過治療消滅了大部分的癌細胞,但是只要有一些多倍體巨大癌細胞存活下來,它們就可以通過分裂出小工廠,再次快速地生產(chǎn)出大量的癌細胞。
臨時性衰老
臨時性衰老是一種癌癥細胞對治療的適應(yīng)性反應(yīng)。在這種狀態(tài)下,癌癥細胞會暫時停止增殖,以此來抵抗化療或放射療法的殺傷。
你可以把臨時性衰老想象成癌細胞的一種“假死”狀態(tài)。當癌細胞遭受到化療或放射療法的攻擊時,一部分癌細胞會選擇進入這種“假死”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,癌細胞會暫時停止增殖,以此來抵抗治療的殺傷。
然而,這種“假死”狀態(tài)并不是永久的。一旦治療停止,這些“假死”的癌細胞就會“復(fù)活”,重新開始增殖,從而可能導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)。
有一些研究發(fā)現(xiàn),這些“假死”的癌細胞在“復(fù)活”后,會表現(xiàn)出一種類似胚胎休眠的狀態(tài)。這種現(xiàn)象的發(fā)生依賴于一種名為ATR的蛋白,這種蛋白在DNA損傷修復(fù)過程中起著重要的作用。
因此,臨時性衰老可能是癌癥細胞在治療后復(fù)發(fā)增殖的一個重要機制。根據(jù)這個機制,我們也許可以開發(fā)藥物來誘導(dǎo)癌細胞進入這種“假死”狀態(tài),以此來阻止它們的增殖。
另一種可能的方法是,首先使用化療或放療誘導(dǎo)癌細胞進入“假死”狀態(tài),然后使用其它的治療方法來消除這些“假死”的癌細胞。這種組合治療的方法可能是阻止癌癥細胞復(fù)發(fā)增殖的一個更好的策略。

參考文獻:
Prakash R, Telleria C M. Cancer cell repopulation after therapy: which is the mechanism?[J]. Oncoscience, 2023, 10: 14.