耶路撒冷希伯萊大學(xué)的研究人員在癌癥研究中取得了一項突破性進(jìn)展，他們分析了低氧條件對一種熱門抗癌療法的影響，闡明了這一療法不能達(dá)到預(yù)期療效的原因，為打破這一僵局提供了新的線索。文章發(fā)表在本期的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。

    蛋白mTOR是雷帕霉素在哺乳動物中的作用目標(biāo)，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞對環(huán)境信號的應(yīng)答。人們發(fā)現(xiàn)，mTOR在許多實(shí)體瘤中被強(qiáng)力激活，因此將其作為癌癥治療中的重要靶標(biāo)。不過此前的研究顯示，雖然通過藥物抑制mTOR能夠成功殺死腫瘤外層的癌細(xì)胞，但這類藥物在臨床試驗中，對腫瘤中心的細(xì)胞效果并不理想。

    低氧是幾乎所有實(shí)體瘤都具備的普遍特性，能夠促進(jìn)癌細(xì)胞的糖酵解、細(xì)胞增殖和血管生成。低氧條件能夠影響腫瘤對藥物治療的應(yīng)答。此前科學(xué)家們已經(jīng)知道，mTOR信號傳導(dǎo)會受到低氧條件的影響和改變，但并不清楚這一過程中的具體機(jī)制。

    耶路撒冷希伯萊大學(xué)的Raphael D. Levine教授及其同事，在腦癌模型中對低氧條件進(jìn)行了分析，希望明確低氧條件影響mTOR信號的機(jī)制，找到mTOR藥物療效不佳的原因。

    為此，他們采用新型微芯片技術(shù)，來檢測單個癌細(xì)胞中的mTOR信號網(wǎng)絡(luò)，并在物理學(xué)理論的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，使復(fù)雜的生物學(xué)系統(tǒng)簡單化。

    研究人員對實(shí)體瘤中的常見低氧水平進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在這一條件下，mTOR相關(guān)的信號網(wǎng)絡(luò)會發(fā)生轉(zhuǎn)變，使這一通路無法正常應(yīng)答mTOR藥物的治療。研究人員將上述轉(zhuǎn)變解讀為一種相變，并通過實(shí)驗進(jìn)行了驗證。

    研究顯示，在1.5% pO2（oxygen partial pressure）下，mTOR信號通路無法應(yīng)答mTOR激酶抑制劑。而在1.5% pO2以上，抑制劑能夠發(fā)揮正常作用。研究人員指出，這種相變是信號網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，發(fā)生得非常突然。一旦信號傳導(dǎo)發(fā)生轉(zhuǎn)變，細(xì)胞就不會再以之前的方式進(jìn)行響應(yīng)。也就是說，此時mTOR藥物對腫瘤無法繼續(xù)起到抑制作用。

    這項研究明確了mTOR抑制劑臨床效果不佳的原因，為人們展現(xiàn)了生物學(xué)過程的復(fù)雜性，而這種復(fù)雜性正是人們在尋找疾病治療方法時遇到的主要障礙之一。