在癌細(xì)胞時鐘上安排化療時間可能會改善治療

您體內(nèi)的每一個細(xì)胞都按照自己內(nèi)部時鐘的節(jié)奏滴答作響——即使是癌變的細(xì)胞。

根據(jù)歐洲最大的大學(xué)醫(yī)院夏里特醫(yī)學(xué)院在德國柏林。

處理三陰性乳房細(xì)胞時癌癥–一個侵襲性強(qiáng)且難以治療疾病 – 研究人員發(fā)現(xiàn)，一種化療藥物的有效性差異高達(dá) 30%，具體取決于藥物何時施用于某些細(xì)胞系。

“總體而言，我們的研究結(jié)果表明，基于個體晝夜節(jié)律的個性化治療計劃可以顯著提高癌癥治療的療效，”總結(jié)來自夏里特綜合癌癥中心 （CCCC） 的計算生物學(xué)家 Adrián Enrique Granada。

這Cell 的內(nèi)部時鐘由時鐘控制的基因和蛋白質(zhì)反饋回路組成，使該單元與身體的其他部分保持同步。

核心“時鐘”基因編碼細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)全天有節(jié)奏地表達(dá)，決定細(xì)胞的新陳代謝、增殖、免疫反應(yīng)、DNA 修復(fù)，甚至死亡。

每個細(xì)胞中的每個時鐘的發(fā)弦方式不同，具體取決于它所在的組織。例如，肝細(xì)胞的生物鐘是高度的調(diào)諧到餐點(diǎn)，而腦細(xì)胞之間的日周期為高度適應(yīng)光線.

癌細(xì)胞也有自己的內(nèi)部時鐘，根據(jù)類型，它們可能會在一天中的不同時間生長和分裂。

例如，在 2022 年，一個研究發(fā)現(xiàn)人類患者的乳腺癌細(xì)胞在夜間以更高的速度分裂和擴(kuò)散。

此外，一個研究今年早些時候發(fā)表的發(fā)現(xiàn)，24 小時的生物鐘周期會影響腫瘤防御的強(qiáng)度，以及醫(yī)學(xué)克服這些防御的能力。

了解細(xì)胞鐘如何影響疾病進(jìn)展是一個新興的科學(xué)研究領(lǐng)域?！叭欢?，發(fā)現(xiàn)最佳治療時間仍然具有挑戰(zhàn)性，”解釋來自 CCCC 的細(xì)胞生物學(xué)家 Carolin Ector 和她在德國和盧森堡研究所的同事。

研究人員共同引入了一種新方法來建模和監(jiān)測活細(xì)胞及其晝夜節(jié)律、生長和藥物反應(yīng)。

團(tuán)隊調(diào)用他們的方法是“時間治療指數(shù)”，它基本上決定了在一天中的什么時間最好送藥。

篩查過程適用于多種細(xì)胞類型，包括非惡性皮膚癌細(xì)胞和惡性骨癌細(xì)胞。但研究人員已經(jīng)展示了使用三陰性乳腺癌細(xì)胞的方法的潛力。

最終，他們的篩選方法確定了 80 種明顯不同的癌細(xì)胞反應(yīng)，具體取決于化療藥物 5-氟尿嘧啶、順鉑和多柔比星應(yīng)用于不同癌細(xì)胞系的時間。

對于一個特定的乳腺癌細(xì)胞譜系，化療在 24 小時（左右）細(xì)胞周期的 10 至 12 小時和周期的 18 至 20 小時具有最高的總體益處。較早的治療時間產(chǎn)生的獲益最小。

應(yīng)用于同一細(xì)胞系的化療藥物 5-FU表明在一個周期的 8 到 10 小時之間“明顯偏好給藥”，而 Torin 和紫杉醇在他們的最大和最小受益時間方面表現(xiàn)出更大的可變性。

相比之下，另外兩種乳腺癌細(xì)胞系在一天中顯示出最大的治療益處。換句話說，何時使用化療藥物并不重要。

這項研究僅在細(xì)胞中進(jìn)行，但研究人員希望他們的新指數(shù)能為未來的癌癥治療鋪平道路。

“我們還計劃研究晝夜節(jié)律影響藥物敏感性背后的分子機(jī)制，以進(jìn)一步優(yōu)化治療時間并確定新的治療靶點(diǎn)，”說格拉納達(dá)。

該研究發(fā)表在自然通訊.

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