SCIAV:科学家如何有效测试抗癌药物的疗效？

来源：原创网站2022-01-29 16:39

印第安纳大学医学院和其他机构的科学家发现了一种新的方法来阐明药物是否能有效抗癌。

2022年1月29日/100医学网生物网络/-原发性癌细胞的临床前研究通常在环境大气氧水平(21%)下从患者或动物中切除肿瘤后进行。但器官中的氧浓度约为3%-10%，而大多数肿瘤处于缺氧状态或体内1%-2%的氧水平。虽然科学家已经研究了氧张力对体外肿瘤细胞特性的影响，但这些研究只是在肿瘤首次收集或在环境空气中处理后进行的。同样，原发性癌细胞对抗癌剂的敏感性研究也是在环境氧气水平下进行的。

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图片：DOI: 10.1126/sciadv.abh3375

近日，美国印第安纳大学医学院等机构的科学家在国际期刊发表的题为《生理下的肿瘤采集/处理夏揭示高度相关信号网络与药物敏感性》的研究报告中，发现了一种阐明药物是否能有效抗癌的新方法。

研究员Harikrishna Nakshatri博士说，本文的研究彻底改变了我们需要手机肿瘤组织和药物敏感性测试的方式。正常情况下，肿瘤被收集并暴露在室内氧气中，其浓度约为21%。但是身体不同器官的含氧量不同，比如大脑的含氧量约为4.4%，血液的含氧量约为5.3%，肝脏的含氧量约为5.4%。当癌症药物用于临床环境中的肿瘤时，它们仍然会在患者体内，不会暴露在环境中。身体不同部位的含氧量几乎是我们所处环境的一半。氧气会对肿瘤中不同蛋白质的功能产生不同的影响，可能被激活、失活、降解或稳定。因此，研究人员希望用一种更接近体内的方式来检测肿瘤，这样他们就可以更多地了解应该使用什么药物。

在这篇文章中，研究人员在两种不同类型的肿瘤中测试了三种不同的药物。他们将肿瘤分成两部分，其中一部分在5%的氧气水平下进行测试，这代表了体内的平均氧气水平。而另一部分在测试前暴露于室内氧气水平；然后，研究人员分析了不同氧气水平下肿瘤干细胞、信号通路和药物行为的差异，发现肿瘤细胞在5%氧气水平和室内氧气水平下的敏感性不同。这项研究可能会提出更多科学家需要回答的问题。例如，为什么肿瘤细胞的反应不同？抗癌药物的筛选方式正确吗？如果在生理氧水平筛选药物，研究人员会发现不同的药物吗，近年来在21%氧水平的实验中有多少药物被遗漏了？

图片：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh3375

未来，研究人员希望研究肿瘤对其他不同氧气水平的不同反应，如从1%到20%。这种测试可以作为一种筛选方法来帮助确定药物的疗效。假设研究人员在室内氧气水平下鉴定出一种药物，然后在实验室中增加了另一个水平的测试，即让细胞处于生理氧气水平来比较药物是否能发挥更有效的作用；如果能发挥有效作用，研究者可以将研究推向临床环境，同时有望增加药物治疗成功的几率。

综上所述，本研究结果表明，在生理缺氧条件下对癌细胞的评价可能更接近于在体内微环境中再现其生理病理状态。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

BRIJESH KUMAR，ADEDEJI K. ADEBAYO，MAYURI PRASAD等人，科学进展(2022年)。DOI: 10.1126/sciadv.abh3375

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