席志超,闕祖俊,馮極靈,田建輝,4**,徐宏喜**
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院 上海 201203;2.中藥創(chuàng)新藥物研發(fā)上海高校工程研究中心上海 201203;3.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院 上海 200032;4.上海市中醫(yī)藥研究院中醫(yī)腫瘤研究所 上海 200032)
最新數(shù)據(jù)顯示,肺癌已位居全球惡性腫瘤致死率的首位[1,2],其中約90%的肺癌患者的死亡是由于腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[3]。目前包括手術(shù)、放療、化療、分子靶向、免疫治療在內(nèi)的綜合治療已經(jīng)逐步提高肺癌患者的療效,但對已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的患者獲益有限,5年生存率僅為15%[3]。因此,復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致肺癌死亡的最主要事件,急需提高干預(yù)水平以改善總體預(yù)后。
長期以來,由于缺乏有效的理論和技術(shù)模型支持腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的轉(zhuǎn)化研究,臨床上缺乏有效預(yù)防肺癌復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移的干預(yù)手段。田建輝研究組在劉嘉湘教授“扶正治癌”學(xué)術(shù)思想的指導(dǎo)下,融合現(xiàn)代腫瘤學(xué)和免疫學(xué)的進(jìn)展,提出“正虛伏毒”為肺癌發(fā)生發(fā)展的核心病機(jī)[4],其中“正虛”主要是免疫功能紊亂;而“伏毒(邪)”指患者體內(nèi)存在的多種癌細(xì)胞[5],其中包括靜止期癌細(xì)胞(Quiescent cancer cell,QCC)。該理論提示“伏毒”具有正氣旺盛則潛伏而不發(fā)病的特征,因此針對“伏毒”自身或其生存環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,有望預(yù)防肺癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。這一學(xué)術(shù)觀點(diǎn)與現(xiàn)代腫瘤研究中所發(fā)現(xiàn)的潛伏靜止期癌細(xì)胞是腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的主要原因的理論不謀而合。
徐宏喜教授研究團(tuán)隊(duì)近年來一直致力于靜止期癌細(xì)胞的研究,率先提出靶向靜止期癌細(xì)胞預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的治療策略。目前已經(jīng)建立了靜止期癌細(xì)胞體外篩選平臺,及一系列靜止期癌細(xì)胞分子機(jī)理研究及藥物研發(fā)的實(shí)驗(yàn)方法及動物模型?,F(xiàn)已完成了對近2000個化合物的活性篩選,并發(fā)現(xiàn)了首個中藥來源的具有抑制靜止期癌細(xì)胞激活作用的小分子化合物Guttiferone K[6,7]。本文將從靜止期癌細(xì)胞調(diào)控理論出發(fā),綜述靜止期癌細(xì)胞目前的研究現(xiàn)狀,力圖揭示用中醫(yī)藥維持“帶瘤生存”的可能分子機(jī)制,為預(yù)防復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移研究提供全新的思路。
中西醫(yī)治療惡性腫瘤的理論和實(shí)踐模式逐漸趨同。主要體現(xiàn)在惡性腫瘤的治療理念逐步從“消瘤為主”向“人瘤并重、以人為本”轉(zhuǎn)變,中醫(yī)學(xué)治療惡性腫瘤的理念凸顯出優(yōu)勢,“帶瘤生存”的治療策略得到中西醫(yī)界的廣泛共識[8]。
“帶瘤生存”的治療理念已經(jīng)提出20余年,其內(nèi)涵主要是:一方面指晚期癌癥患者與腫瘤“共存”,其實(shí)體瘤可從臨床影像學(xué)進(jìn)行評估;另一方面是指惡性腫瘤患者體內(nèi)存在癌細(xì)胞,但是現(xiàn)代的臨床檢查手段還難以檢測發(fā)現(xiàn)。其中第二種情況,正是目前臨床上肺癌根治術(shù)后患者的病理狀態(tài)。臨床上沒有顯著癥狀的原因之一,可能是這些患者體內(nèi)殘留的腫瘤細(xì)胞大部分暫時進(jìn)入了靜止期。深化對靜止期癌細(xì)胞的認(rèn)識,開發(fā)相應(yīng)的干預(yù)策略,是預(yù)防肺癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的重要方向之一。
靜止期癌細(xì)胞已經(jīng)被證實(shí)存在于多種惡性腫瘤中,臨床病理學(xué)上表現(xiàn)為核增殖蛋白Ki-67呈陰性,且具有重新增殖的能力。一旦這些靜止期癌細(xì)胞被激活并重新啟動細(xì)胞周期進(jìn)程,就會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)癌癥的復(fù)發(fā)。因此,靜止期癌細(xì)胞被認(rèn)為是引起癌癥復(fù)發(fā)的重要原因,抑制靜止期癌細(xì)胞的激活對預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā),延長“帶瘤生存者”的生存期具有重要的意義。
靜止期癌細(xì)胞是指暫時退出細(xì)胞周期進(jìn)程,進(jìn)入G0期的癌細(xì)胞,屬于腫瘤休眠機(jī)制中的一種,即細(xì)胞休眠。靜止期是一種細(xì)胞狀態(tài),多種癌細(xì)胞均可進(jìn)入靜止期,包括:腫瘤細(xì)胞、腫瘤干細(xì)胞(Cancer stem cell,CSC)、播散腫瘤細(xì)胞(Disseminating tumor cell,DTC)和循環(huán)腫瘤細(xì)胞(Circulating tumor cells,CTCs)等。腫瘤組織具有異質(zhì)性,由多種不同狀態(tài)的癌細(xì)胞構(gòu)成,其本身含有一定比例的處在靜止期狀態(tài)的癌細(xì)胞。此外,癌細(xì)胞周圍環(huán)境的改變也會誘導(dǎo)癌細(xì)胞進(jìn)入靜止期,比如:營養(yǎng)缺乏、缺氧、放化療刺激、免疫環(huán)境改變等。目前靜止期癌細(xì)胞的體外研究模型也主要基于以上原理,如:去血清培養(yǎng)法、接觸抑制生長法、3D 細(xì)胞培養(yǎng)法及放化療誘導(dǎo)法等。去血清培養(yǎng)法和接觸抑制生長法具有操作方便、穩(wěn)定好、易于后續(xù)藥物篩選及檢測等優(yōu)點(diǎn),是運(yùn)用時間最長、使用最多的靜止期癌細(xì)胞誘導(dǎo)方法,也是本研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用率最高的兩種靜止期模型。
2.2.1 首先,靜止期癌細(xì)胞可以逃避放療和化療藥物的作用而存活
放療和大多數(shù)化療藥物產(chǎn)生細(xì)胞毒作用都需要依賴于細(xì)胞周期,如5-Fu和Gemcitabine可干擾S期細(xì)胞的DNA合成、紫杉醇和長春花堿可導(dǎo)致M期的細(xì)胞無法完成有絲分裂等,因而能夠殺死快速增殖的癌細(xì)胞。靜止期癌細(xì)胞處在G0期,所以對放化療均不敏感,不能夠有效的被清除。筆者所在研究團(tuán)隊(duì)建立的多株靜止期癌細(xì)胞對多種化療藥物均表現(xiàn)出較強(qiáng)耐受性。此外,田建輝研究組建立的人肺癌循環(huán)腫瘤細(xì)胞系(CTC-TJH-01)與原發(fā)肺癌細(xì)胞相比,對順鉑和紫杉醇的耐藥性更強(qiáng)[9]。當(dāng)CTC-TJH-01 細(xì)胞采用懸浮培養(yǎng)后,處于靜止期的CTC 比例升高,且對化療藥物不敏感(數(shù)據(jù)待發(fā)表)。肺癌干細(xì)胞是指一群所占比例小、具有自我更新和多向分化潛能的腫瘤細(xì)胞,其通常處于靜止期狀態(tài),具有較高的DNA損傷修復(fù)能力和高表達(dá)藥物抗性膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。大量研究表明肺癌干細(xì)胞與化療耐受和轉(zhuǎn)移相關(guān)[10]。另外,研究表明,放化療本身也可以誘導(dǎo)部分腫瘤細(xì)胞進(jìn)入靜止期[11]。由此可見,這些存活下來的靜止期癌細(xì)胞,不但會造成放化療的失敗,更是為癌癥的復(fù)發(fā)埋下了隱患。
2.2.2 靜止期癌細(xì)胞可以在營養(yǎng)缺乏及低氧環(huán)境下存活
在癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中,實(shí)體瘤不斷變大,但新生血管還未形成。此時,隨著腫瘤細(xì)胞與血管距離的增大,營養(yǎng)和氧的供應(yīng)逐漸減少,腫瘤組織的主要構(gòu)成由快速分裂的細(xì)胞逐漸過渡為低速分裂的細(xì)胞。當(dāng)血管與腫瘤細(xì)胞距離大于100μm時細(xì)胞基本處于靜止期,以減少對氧和營養(yǎng)的需求,從而能夠存活下來[12,13]。研究證明腫瘤細(xì)胞會向周圍分泌促進(jìn)血管新生的物質(zhì)[14],當(dāng)新的腫瘤血管形成并為靜止期癌細(xì)胞提供營養(yǎng)和供氧時,靜止期癌細(xì)胞就會重新啟動細(xì)胞周期并增殖,進(jìn)而促進(jìn)癌癥的惡化,復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移。
2.2.3 靜止期癌細(xì)胞還可能促進(jìn)DTC和CTC的存活,造成腫瘤遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)
Srinivas Malladi 等研究發(fā)現(xiàn)播散性腫瘤細(xì)胞可通過自分泌DKK1 抑制WNT 通路誘導(dǎo)自身進(jìn)入靜止期和逃避先天免疫殺傷,進(jìn)而在遠(yuǎn)處靶器官以潛伏癌細(xì)胞的形式存活[15]。此外,Maria Spiliotaki 等研究發(fā)現(xiàn)早期乳腺癌無癥狀患者外周血中82.4%的CTC處于休眠狀態(tài),而休眠狀態(tài)的CTC 是維持其在外周血中存活,抵抗放化療,逃避抗腫瘤免疫反應(yīng)和發(fā)生轉(zhuǎn)移所必需的[16]。此外,癌細(xì)胞進(jìn)入靜止期還可以獲得某些抑癌基因的突變,導(dǎo)致靜止期癌細(xì)胞重新激活后能夠更加快速的增殖[17]。
靜止期癌細(xì)胞再次激活對腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移的重要意義已經(jīng)獲得越來越多的關(guān)注。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些對靜止期癌細(xì)胞重新激活起到關(guān)鍵調(diào)控作用的分子機(jī)理。其中細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)和周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinases,CDKs)形成復(fù)合物時可以通過激活下游pRb-E2F 通路,啟動細(xì)胞周期[18]。此外,調(diào)控G0到G1/S 期的cyclin D/E-CDK 2/4/6 復(fù)合物在靜止期癌細(xì)胞中均低表達(dá),在促有絲分裂信號的刺激下,Cyclins-CDKs復(fù)合物被激活并上調(diào),進(jìn)而磷酸化視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤蛋白質(zhì)pRb,高磷酸化水平的pRb 蛋白將會導(dǎo)致真核生物轉(zhuǎn)錄因子2(E2F)的釋放。E2F 會進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄下游的靶基因,促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入S期,啟動細(xì)胞周期進(jìn)程[19,20]。本課題組研究表明,當(dāng)誘導(dǎo)LNCaP和PC-3細(xì)胞進(jìn)入靜止期后,cyclin D/E和CDK 2/4/6的表達(dá)均低于增殖期的表達(dá)水平。當(dāng)靜止期癌細(xì)胞重新激活后,這些蛋白的表達(dá)水平分別在6-12 h 開始增加,Cyclins-CDKs 復(fù)合物被激活,E2F 蛋白的表達(dá)在24-48 h 有了明顯的升高,促使靜止期LNCaP 和PC-3的激活。
周期素依賴性蛋白激酶抑制因子(cyclin-dependentkinase inhibitor,CKI)主要包括CIP/KIP 和INK4 家族,CKIs 可以通過與CDKs 結(jié)合抑制其活性,從而抑制細(xì)胞周期從G0期到G1/S期的轉(zhuǎn)變。p27作為CKI 的典型代表能廣泛的抑制多種細(xì)胞周期蛋白和激酶的活性,p27 不僅能抑制已結(jié)合到cyclin 并被激活的CDK 的活性,還可以抑制CDK 的激活過程[21]。研究表明,p27在靜止期癌細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯高于增殖期癌細(xì)胞,并在靜止期癌細(xì)胞激活過程中表達(dá)水平逐漸降低。當(dāng)在此過程中阻止p27 的下調(diào)時,靜止期癌細(xì)胞就不能夠順利地進(jìn)入細(xì)胞周期[22],說明p27 可以作為抑制靜止期癌細(xì)胞重新激活的重要靶蛋白。課題組研究發(fā)現(xiàn),處于靜止期的LNCaP和PC-3細(xì)胞中,p27和p21的表達(dá)水平明顯高于增殖期的表達(dá)水平。當(dāng)靜止期癌細(xì)胞重新激活后,這些蛋白的表達(dá)水平分別在6-12 h開始下降,不能夠抑制Cyclins-CDKs 復(fù)合物的活性,靜止期LNCaP和PC-3細(xì)胞重新啟動細(xì)胞周期。
c-Myc 蛋白作為重要的原癌基因,是調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程的重要蛋白。c-Myc的表達(dá)水平在靜止期癌細(xì)胞中明顯低于增殖期癌細(xì)胞,并在細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期的過程中迅速被激活,表達(dá)水平快速增加。研究表明,在靜止期癌細(xì)胞中過表達(dá)c-Myc 蛋白可以誘導(dǎo)靜止期癌細(xì)胞的激活,敲除或使c-Myc 蛋白失活則會阻礙靜止期癌細(xì)胞的激活[23]。c-Myc 不僅可以通過轉(zhuǎn)錄上調(diào)Cyclins-CDKs 復(fù)合物的表達(dá)水平,還可以通過激活CAK(CDK activating kinase)和抑制CKI 的活性調(diào)控G0到G1/S期的進(jìn)程[24,25]。課題組前期工作中發(fā)現(xiàn),c-Myc 蛋白在靜止期前列腺癌細(xì)胞中的表達(dá)非常低,幾乎檢測不到,但是細(xì)胞一旦被激活,c-Myc 在0.5-1 h就會明顯升高,說明其在靜止期癌細(xì)胞激活的過程中處于調(diào)節(jié)信號的上游,對細(xì)胞周期重新啟動起到了關(guān)鍵的調(diào)控作用。
Ras-MEK-ERK 和PI(3)K-AKT-GSK3β 這兩條信號通路在靜止期癌細(xì)胞激活的過程中起到了重要的調(diào)控作用。Ras-MEK-ERK 可以通過磷酸化serine-62(S62)位點(diǎn)增加c-Myc 蛋白的穩(wěn)定性[26]。PI(3)K-AKT可以通過抑制GSK3β 的活性,抑制c-Myc 蛋白在threonine-58(T58)位點(diǎn)的磷酸化,從而穩(wěn)定c-Myc 蛋白,促進(jìn)靜止期癌細(xì)胞的激活[27]。此外,PI(3)K-AKT還可以通過抑制FOXO 轉(zhuǎn)錄因子的核轉(zhuǎn)位來抑制p21和p27 的激活,促進(jìn)G0期細(xì)胞進(jìn)入G1/S 期[28]。研究發(fā)現(xiàn)p38MAPK 和ERK 通路信號的比值可以作為靜止期癌細(xì)胞的鑒定標(biāo)準(zhǔn),MAPKhigh·ERKlow-1代表細(xì)胞進(jìn)入了G0期[29]。我們研究發(fā)現(xiàn)在靜止期的LNCaP 和PC-3 細(xì)胞中,c-Myc(T58)和c-Myc(S62)蛋白的變化均與c-Myc蛋白一致。但ERK 蛋白的活性在兩個細(xì)胞株上并不一致,靜止期PC-3 細(xì)胞的活性反而高于增殖期,LNCaP 中則相反,這種差異的意義及分子機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。
整合素(integrin)屬于異質(zhì)二聚體跨膜蛋白家族,通過調(diào)控酪氨酸激酶完成細(xì)胞外基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)信號的雙向傳導(dǎo),可以促進(jìn)細(xì)胞的運(yùn)動、增殖和存活。其中β 1-整合素(β1-integrin)及其下游的酪氨酸激酶黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)對靜止期癌細(xì)胞的激活起到了重要的調(diào)控作用。在靜止期癌細(xì)胞中上調(diào)β 1-integrin 蛋白可以啟動細(xì)胞周期,當(dāng)β1-integrin 蛋白活性被抑制則會抑制細(xì)胞增殖,促使細(xì)胞進(jìn)入靜止期[30]。β1-integrin/FAK信號通路調(diào)節(jié)靜止期癌細(xì)胞激活的下游通路包括:AKT、MAPK及肌球蛋白輕鏈(myosin light chain,MLC)等[31,32]。鑒于β1-integrin/FAK 信號通路對于靜止期癌細(xì)胞激活的重要作用,我們也正在開展相關(guān)的作用機(jī)理及藥物篩選研究。
靜止期癌細(xì)胞的激活是導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的重要原因,若可以保持癌細(xì)胞處在G0期或者阻滯G0期的癌細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期,則可以預(yù)防癌癥的復(fù)發(fā),若使DTC和CTC保持在G0期,還可以抑制腫瘤的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)。CDK4/6 激酶抑制劑帕博西尼(Palbociclib)可以有效的維持多種癌細(xì)胞保持在G0/1期,阻止細(xì)胞周期啟動[33,34]?;熆梢詫?dǎo)致缺氧的腫瘤組織重新獲氧,從而誘導(dǎo)靜止期癌細(xì)胞再次增殖,TH-302可以有效的抑制Doxorubicin 治療后重新獲氧的靜止期癌細(xì)胞的再次激活[11]。Axelrod 等研究發(fā)現(xiàn)GAS6/AXL 軸介導(dǎo)DTC 在骨髓中休眠[35],提示調(diào)控GAS6/AXL 軸可抑制DTC 在遠(yuǎn)處臟器激活,進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)移發(fā)生。此外,Norazalina Saad 等研究發(fā)現(xiàn)AOE可通過重編程誘導(dǎo)癌細(xì)胞進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)[36]。總體來說,目前已經(jīng)報(bào)道的靶向靜止期癌細(xì)胞激活的藥物研究還比較少。
徐宏喜課題組在已建立的靜止期前列腺癌體外篩選平臺上對近2000 個上市藥物及中藥小分子進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)了若干個對靜止期癌細(xì)胞具有抑制作用的成分。其中,從云南藤黃Garcinia yunnanensis 中提取分離得到的PPAP 類化合物Guttiferone K(GUTK)具有抑制靜止期前列腺癌細(xì)胞激活的作用,并對其體內(nèi)外作用機(jī)制進(jìn)行了深入的研究[6,7]。筆者通過去除血清培養(yǎng)(LNCaP)和接觸抑制生長(PC-3)的方法誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞進(jìn)入靜止期,通過重新加入血清或降低細(xì)胞生長密度的方法誘導(dǎo)靜止期細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期,同時給予不同劑量的GUTK,觀察其對靜止期細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期這一過程中的干預(yù)作用。SYBRGreen Assay 和Clonogenic Assay 證明GUTK 呈劑量依賴性的抑制了DNA 的再次合成并降低了靜止期癌細(xì)胞形成克隆的能力。進(jìn)一步采用PI Flow 及Hoechst 和Pyronin Y 雙染的方法檢測細(xì)胞周期分布的變化,結(jié)果表明GUTK 可以推遲靜止期LNCaP 和PC-3 細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期。GUTK 分別在LNCaP 和PC-3 細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期6 h 和1 h 時就可以明顯下調(diào)c-MYC的蛋白水平而不影響其mRNA 水平,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明GUTK是通過加速c-MYC在泛素-蛋白酶體途徑的降解速度來下調(diào)其蛋白水平的。通過轉(zhuǎn)染c-MYC 的質(zhì)粒在靜止期前列腺癌細(xì)胞中高表達(dá)c-MYC 可以削弱GUTK 抑制靜止期細(xì)胞重新激活的能力。FBXW7蛋白是能夠特異性識別c-MYC 的E3 ligase,我們發(fā)現(xiàn)GUTK 可以通過增加其穩(wěn)定性來上調(diào)FBXW7 的蛋白水平。利用si-RNA 在靜止期前列腺癌細(xì)胞中敲除FBXW7 可以削弱GUTK 抑制靜止期癌細(xì)胞重新激活的能力,證明FBXW7-c-MYC 通路是GUTK 作用的主要通路。裸鼠皮下成瘤的實(shí)驗(yàn)證明,GUTK 對靜止期癌細(xì)胞的治療作用具有長效性。此外,筆者還將靜止期的PC-3 細(xì)胞皮下接種于裸鼠的背部并預(yù)防性給予GUTK,治療組的腫瘤體積及重量明顯比對照組減少,且裸鼠體重并無明顯差別,可見腹腔注射GUTK 可以抑制靜止期前列腺癌的生長,并且無明顯毒副作用。以上研究發(fā)現(xiàn),云南藤黃中的活性成分GUTK 能夠通過穩(wěn)定FBXW7 蛋白來加速c-MYC 蛋白的降解,從而抑制靜止期前列腺癌細(xì)胞的激活,具有潛在的預(yù)防前列腺癌復(fù)發(fā)的作用。目前我們正在對篩選得到的具有抑制靜止期癌細(xì)胞激活作用的上市藥物進(jìn)行活性及機(jī)理研究,該工作有望發(fā)現(xiàn)藥物的新機(jī)理和適應(yīng)癥,賦予老藥新的用途。
此外,田建輝課題組研究發(fā)現(xiàn)臨床上具有延長肺癌患者生存期、穩(wěn)定腫瘤病灶作用的金復(fù)康口服液可誘導(dǎo)肺癌循環(huán)腫瘤細(xì)胞進(jìn)入靜止期[37,38]。
2006年世界衛(wèi)生組織(WHO)把原來作為“不治之癥”的“癌癥”重新定義為可以治療、控制甚至治愈的“慢性病”,這意味著癌癥的治療應(yīng)該更加關(guān)注于如何預(yù)防癌癥的復(fù)發(fā)和延長患者的生存期。這一理念與中醫(yī)藥在癌癥防治中所倡導(dǎo)的維持“帶瘤生存”的理論高度契合。目前“帶瘤生存”的患者不斷增多,僅在美國就有1200 萬。然而這部分“帶瘤生存”的人群卻時刻面臨著癌癥復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),且復(fù)發(fā)瘤一旦形成將比原發(fā)瘤生長更快,并對再次放化療的敏感度降低甚至抵抗,成為癌癥患者死亡的主要原因。傳統(tǒng)癌癥治療的思路大都旨在手術(shù)清除癌細(xì)胞、誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡和抑制其生長,但事實(shí)證明目前仍然無法徹底清除患者體內(nèi)的癌細(xì)胞。放化療后殘留的靜止期癌細(xì)胞一旦重新進(jìn)入活動期,就會導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā),目前關(guān)于靜止期癌細(xì)胞存活及激活的分子機(jī)理研究還不深入,幾乎沒有靶向抑制靜止期癌細(xì)胞激活的藥物。中醫(yī)藥具有多成分、多靶點(diǎn)和整體治療的特點(diǎn),可能對癌細(xì)胞自身和腫瘤生存的環(huán)境進(jìn)行干預(yù),從而調(diào)控癌細(xì)胞處于靜止期,甚至清除這些癌細(xì)胞,最終達(dá)到預(yù)防復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的目的。
總體來講,該領(lǐng)域處于探索階段,其生物學(xué)和分子機(jī)理特征尚待進(jìn)一步明確,研究技術(shù)上也有諸多的難點(diǎn),例如缺乏可視化的檢測手段、精準(zhǔn)化的靜止期癌細(xì)胞模型、適宜的動物模型等。我們認(rèn)為如果從以下方面開展研究,可以幫助突破上述瓶頸。
首先應(yīng)該對靜止期癌細(xì)胞的生物學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)的研究,如采用聯(lián)合組學(xué)的方法比較靜止期癌細(xì)胞與增殖期癌細(xì)胞在基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組和代謝組學(xué)上的差別,通過生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)靜止期癌細(xì)胞存活及激活的潛在調(diào)控基因及信號通路。其次,對這些候選基因的調(diào)控作用進(jìn)行體內(nèi)外的驗(yàn)證,鑒定出對靜止期癌細(xì)胞激活起到“開關(guān)”作用的關(guān)鍵基因。通過調(diào)控這些“開關(guān)”基因控制癌細(xì)胞進(jìn)出靜止期,則可以得到精準(zhǔn)的體內(nèi)外靜止期癌細(xì)胞模型,在此基礎(chǔ)上采用熒光標(biāo)記等技術(shù)即可進(jìn)行體內(nèi)外的可視化檢測及靶向性的藥物開發(fā)。筆者所在的研究團(tuán)隊(duì),已經(jīng)完成了聯(lián)合組學(xué)的工作,并從候選的基因中鑒定了出了對靜止期癌細(xì)胞激活具有類似“開關(guān)”作用的調(diào)控基因,目前正在對其作用機(jī)理進(jìn)行深入的研究。此外,基于該靶基因的藥物篩選及開發(fā)也在進(jìn)行中。我們期望,未來的工作可以發(fā)現(xiàn)更加可靠和公認(rèn)的靜止期癌細(xì)胞的分子標(biāo)志蛋白,發(fā)現(xiàn)調(diào)控靜止期癌細(xì)胞存活及激活的關(guān)鍵“開關(guān)”基因,并基于此開發(fā)靶向靜止期癌細(xì)胞的藥物,最終幫助腫瘤患者減少復(fù)發(fā)。
目前我國癌癥患者在接受手術(shù)治療和放化療后,會積極尋求中醫(yī)藥的綜合治療,已經(jīng)有明確證據(jù)表明中醫(yī)藥可預(yù)防癌癥的惡化、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,最終延長患者生存期。研究表明,靈芝的有效成分可以抑制靜止期乳腺癌細(xì)胞的增殖及存活。結(jié)合中醫(yī)藥治療腫瘤的臨床療效及藥理研究,證實(shí)中藥中必然存在可以抑制靜止期癌細(xì)胞激活的藥物成分。應(yīng)借助已有的靜止期癌細(xì)胞研究平臺及技術(shù),對臨床療效確切的方藥進(jìn)行活性篩選,發(fā)現(xiàn)有效成分并闡述其作用機(jī)理。為臨床用藥提供理論支持,這將對預(yù)防肺癌復(fù)發(fā)、延長患者的生存期起到非常重要的意義,具有廣闊的應(yīng)用前景。