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紫杉烷抑制细胞分裂机制研究

2019-09-06 44裸子植物红豆杉

紫杉烷抑制细胞分裂并使癌细胞对放射疗法敏感。目前的一项研究已经调查了这一行动的潜在机制,以及哪些生物标志物可用于预测治疗的成功。该研究发表在Oncogene杂志上,是在德国环境健康研究中心和慕尼黑大学医院的头颈癌临床合作组个性化放射治疗框架内进行的。

紫杉烷抑制细胞分裂机制研究

紫杉醇诱导细胞三级分裂

基于紫杉烷的放化疗广泛用于治疗各种局部晚期癌症 - 包括非小细胞肺癌(non-small-cell lung carcinoma, NSCLC)。紫杉烷具有两种作用:它们抑制细胞分裂,并且它们还使肿瘤细胞对放射疗法敏感。慕尼黑大学医院放射治疗与放射学研究部和亥姆霍兹中心慕尼黑放射细胞遗传学研究部门的研究人员现已详细展示了其工作原理。

具体来说,科学家研究了紫杉醇的作用,紫杉醇是从太平洋紫杉(Taxus brevifolia,一种红豆杉属树木)的树皮中分离出来的紫杉烷科的成员。“通过使用细胞生物学和生物化学方法,我们能够在本研究中显示临床相关剂量的紫杉醇诱导三极而不是正常的双极细胞分裂,”第一作者慕尼黑大学医院的Michael Orth博士说。简单来说,细胞分为三个细胞,而不是分成两个细胞。“经历过这种细胞分裂的肿瘤细胞随后对放射治疗反应特别好。”

紫杉烷抑制细胞分裂机制研究

AURKA和TPX2生物标志物可以预测治疗成功率

然而,科学家们发现并非所有肿瘤细胞都能进行紫杉烷介导的三极细胞分裂,从而对辐射敏感。“响应的细胞主要是含有更高水平的蛋白激酶AURKA及其辅助因子TPX2的细胞,”慕尼黑大学医院的Kirsten Lauber教授说。两种分子都参与细胞分裂。

“我们还能够确认114名肺癌患者可公开访问的数据集的临床相关性,”德国环境健康研究中心辐射细胞遗传学研究部副主任Kristian Unger博士说。“当用紫杉烷放射化学疗法治疗时,肿瘤中AURKA和TPX2表达水平特别高的患者的总生存时间明显延长。”

因此,科学家希望他们将来能够使用这两种分子作为生物标志物,以确定能够受益于紫杉烷放射化学疗法的患者以及需要选择其他治疗方案的患者。

研究将AURKA和TPX2确定为紫杉烷放射化学疗法的第一个机制衍生生物标志物。这是个性化治疗决策的重要先决条件。“在未来,科学家们希望进一步研究这些分子,并研究它们作为紫杉烷放射化学疗法预测生物标志物的能力。

紫杉烷抑制细胞分裂机制研究

引用

Helmholtz Zentrum München - German Research Center for Environmental Health. "Cancer drug stimulates tripolar mode of mitosis" ScienceDaily, September 12, 2017. https://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090402194451.htm.

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