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昼夜节律的新发现为癌症治疗提供新思路

文章出处:未知 责任编辑:编辑宁 作者:编辑宁 发表时间:2019-02-25 17:41

香港看病攻略:发表在《科学信号》(Science Signaling)杂志上的一篇论文中,生物科学系细胞与微生物学副教授卡拉·芬克尔斯坦(Carla Finkielstein)及其合作者发现了一种由癌蛋白驱动的、控制正常细胞昼夜节律的替代机制。

这一发现将参与监测和校准细胞对基因组损伤反应的分子置于驱动昼夜节律的机制的中心。

任何经历过时差的人都熟悉昼夜节律。人体的各种过程都受昼夜节律的控制,甚至包括单个细胞。这些过程受到各种分子机制和反馈回路的严格控制,这些机制和反馈回路帮助身体对阳光和温度等外部信号做出自我调节。

研究人员现在发现,通常与保护我们不受癌症启动和进展的影响有关的分子,与调节我们日常昼夜节律的功能直接相关。不仅如此,这种分子间的相互作用似乎还能调节我们的身体对治疗某些疾病(如癌症)的治疗方式的反应。

虽然健康细胞与身体其他部分共享一个昼夜节律,但肿瘤通常与周围的健康细胞有着不同的节律。肿瘤的分裂与健康细胞不同,而且在不同的时间。就像一个人在合唱队中唱走调一样,这一差别最终会毁掉整个旋律。或者在这种情况下,细胞的健康功能。

芬克尔斯坦说:“我们知道,我们的细胞每天会经历1万多次突变。”“这些症状通常通过一个由大量蛋白质相互作用组成的修复系统得到缓解。”然而,只有少数的突变,三到六种取决于癌症的类型,是恶性细胞获得立足点所必需的。如果其中一种突变发生在修复系统中,那么患癌症的几率就会大大增加。

因此,很明显,微调这些过程对于维持细胞正常功能至关重要,而昼夜节律失调或癌蛋白的改变都可能导致多种疾病和失调。然而,好消息是,正如芬克尔斯坦的研究小组之前发现的那样,昼夜节律分子、癌蛋白和肿瘤抑制因子之间的相互作用可以被用来以一种更有效的方式调整治疗。

时间疗法,或在药物最有效的时候应用治疗方法,在现代治疗计划中很少使用。但越来越多的证据表明,在制定最佳治疗方案时,时间才是最重要的。更低和更有效的剂量对患者意味着更少的副作用,这与癌症患者尤其相关,他们经常被给予大剂量的极具侵略性的药物。拖延时间疗法应用的原因似乎是该理论缺乏分子基础。

但是,所有需要的证据可能都来自作为传感器的少量调节蛋白,如昼夜蛋白周期2 (PER2),以及整合因子,如肿瘤抑制因子p53和癌蛋白MDM2。这些蛋白质使细胞的分裂得到及时的调节。在过去的几年里,这个跨学科的研究团队一直在耐心地解开那些负责理解生物钟和细胞分裂机制如何协调过程的串扰机制,以明确地理解它们的调节如何能被用于治疗。

芬克尔斯坦说:“我们的发现完全出乎意料,也很受欢迎,因为它拓展了我们对正常细胞中昼夜节律钟如何调节的认识,使之包括细胞分裂周期的组成部分,而这些组成部分是控制细胞增殖所必需的。””因此,我们现在可以测试的假说昼夜节律的管制,例如轮班工作,可能与癌症的病因或如何在“卫报”突变基因负责增生性决定导致肿瘤细胞异常的时钟,发现相关的在考虑新的治疗机会。”

在时间生物学研究的未知领域,芬克尔斯坦和她的团队不仅在探索癌症是如何发生的,而且在何时以及为什么会发生。他们的发现可以帮助我们了解什么时候肿瘤细胞是最可治疗的,并在适当的时候提供更有效的治疗。

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