东北大学的研究人员可能已经发现了为什么一些肿瘤在放疗、化疗后会复发

原载于News@Northeastern作者劳拉Castañón

许多常用的癌症治疗方法,如放疗或化疗,都能杀死肿瘤细胞。但有时,在这些细胞死亡并被清除后,肿瘤会以更快、更猛烈的生长作为回应。科学家们也不知道原因。

利用计算机建模技术,东北大学的研究人员可能找到了答案。

一般来说,组织细胞不喜欢拥挤。当细胞从四面八方被包围时,它们的繁殖速度就会减慢,甚至停止。例如,如果附近的空间因为伤口而打开,它可以促使细胞分裂并填补空缺。在他们的最近的一篇论文研究人员发现,肿瘤可能使用同样的机制来应对癌症治疗造成的故意损害。

“当我们杀死这些肿瘤细胞时,我们基本上提供了一个开放的空间,”他说冈瑟Zupanc他是东北大学的生物学教授。“这会引发再生反应。”

“化疗并不是在所有情况下都有效。但如果我们知道了规则,我们就能理解为什么它在某些情况下不起作用,我们就能优化每个患者的治疗方案。”

Gunther Zupanc东北大学教授

Zupanc和里Sipahi他是东北大学机械与工业工程教授,最初获得了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的资助,通过模拟单个细胞的生长和分裂来研究脊髓组织的再生。Sipahi建立了模型,Zupanc将生物过程分解成可编程的“规则”来管理细胞行为。

建立癌细胞生长模型似乎是合乎逻辑的下一步。简单地调整几个参数就能把普通细胞变成肿瘤细胞。

Zupanc说:“无论组织何时生长,正常生长和肿瘤生长之间都有一条非常细微的界限。”“我们想找出是什么让组织变成肿瘤。”

并不是所有的癌细胞都会长成肿瘤。该模型显示,如果癌细胞迅速被健康细胞包围,它通常会变得惰性,没有分裂的空间。另一方面,如果癌细胞有开放的生长空间,它就更有可能演变成一个成熟的肿瘤。

那么,为什么不是所有的肿瘤在放疗或化疗后都能迅速再生呢?Zupanc说,答案与肿瘤生长组织的成熟度有关。

如果化疗或放疗在年轻细胞多于年老细胞的环境中杀死肿瘤细胞,健康细胞就会超过并窒息癌细胞。

Gunther Zupanc和Rifat Sipahi使用计算机模型来观察肿瘤生长。摄影:Adam Glanzman/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

但是,当研究人员在更成熟的组织中模拟肿瘤时,使用杀死细胞的疗法经常会导致肿瘤的产生。

Zupanc说:“当组织还很年轻时,这些基于细胞死亡的疗法实际上效果很好。”“但在更老、更成熟的组织中,我们有可能通过杀死肿瘤细胞来诱导肿瘤生长。”这种看似矛盾的效应经常在淋巴瘤和前列腺癌中观察到。

Zupanc说,在癌症治疗方面,人们仍然应该听从医生的建议。他和西帕希正在为一种现象提供理论解释,医生们知道这种现象是某些类型肿瘤的风险。如果他们的理论能被实验研究证实,它将有助于塑造未来的癌症治疗方法。

“化疗并不是在所有情况下都有效,”Zupanc说。“但如果我们知道了规则,我们就能理解为什么它在某些情况下不起作用,我们就能优化每个患者的治疗方案。”

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最后更新于2021年5月18日