密歇根大学安阿伯分校的一项小鼠和人脑肿瘤研究通过探索某些神经胶质瘤患者比其他人活得更长寿的原因来寻找新的治疗方法。结果表明，某些患者的肿瘤细胞攻击性较弱，并且在修复DNA方面比其他患者好得多，但难以用放射线杀死。研究人员随后表明，将放射疗法与旨在阻止DNA修复的癌症药物相结合可能是一种有效的治疗策略。这项研究是由美国国立卫生研究院资助的。
研究人员专注于低级神经胶质瘤，这种神经胶质瘤在称为异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)的基因中携带一种引起疾病的突变，该基因编码一种已知有助于细胞产生能量的蛋白质。在大约50%的原发性低度神经胶质瘤病例中发现了这种突变，这是一种常见且致命的脑肿瘤形式。肿瘤中IDH1突变的神经胶质瘤患者通常比肿瘤中具有正常基因的患者年轻且寿命更长。这些肿瘤还经常在称为TP53(肿瘤抑制基因)和ATRX(DNA-蛋白质复合物重塑基因)的基因中发生突变。
密歇根医学大学神经外科教授，《科学转译》(Science Translational)发表的论文的高级作者玛丽亚·卡斯特罗(Maria G. Castro)博士说：“每年都有成千上万人被诊断出患有脑癌，并且对长期生存几乎没有希望。”医学。“我们团队的任务是为这些患者找到挽救生命的治疗方法。
研究人员通过对小鼠进行基因工程改造，使脑癌细胞生长出具有IDH1致病突变的脑癌细胞，从而延长了许多患者的生命。TP53和ATRX中的突变。与这些患者一样，这些小鼠的存活期比对照小鼠的长，这些小鼠的肿瘤被编程为具有正常的IDH1，同时仍保留TP53和ATRX的突变。
当研究小组检查肿瘤时，他们发现IDH1突变使神经胶质瘤细胞的侵袭性降低。这些细胞分裂的速率低于对照组，并且当植入小鼠大脑时触发肿瘤生长的可能性要小得多。
他们还发现，在TP53和ATRX中存在突变的情况下，IDH1突变使肿瘤对电离辐射具有抵抗力，这种治疗通常通过破坏DNA杀死细胞。例如，辐射暴露延长了植入有对照肿瘤的小鼠的寿命，但对植入了IDH1突变细胞的小鼠没有影响。
进一步的实验为这种抗性提供了可能的解释。结果表明，致病突变改变了IDH1的活性，从而引发了一系列化学反应，从而改变了癌细胞的基因，从而增加了已知的修复受损DNA的蛋白质的生产。
卡斯特罗博士说：“我们的结果表明，由IDH1突变引起的代谢变化会重新编程脑癌细胞。”
这些结果促使研究人员制定并测试了一种新的联合疗法。他们发现，通过将IDH1突变的小鼠暴露于辐射下，同时向他们注射旨在阻断DNA修复的抗癌药物，它们可以延长小鼠的寿命。相反，用放射线或仅用一种药物治疗这些小鼠没有效果。在小鼠中观察到的一些发现也出现在培养皿中生长的人神经胶质瘤中。
美国国立卫生研究院神经疾病和中风研究所的主任简·芳德博士说：“这些发现有可能通过“治愈”或延长其寿命来影响许多患有低度肿瘤的年轻神经胶质瘤患者。“ Castro博士团队开发的临床前模型对癌症研究人员将具有极其重要的价值。这基本上反映了人类疾病。”
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