一天内什么时间治疗癌症效果最佳?


  发布日期: 2024年08月27日

  来源:AAAS

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一天内什么时间治疗癌症效果最佳?

药物的疗效取决于多种因素,包括用药的时间。为什么?因为我们的身体并不总以完全相同的方式运转。相反,它们遵循体内的生物钟,也就是昼夜节律。不过,每个人的生物钟都不同,而且取决于多个不同的因素,因此很难根据患者的生物钟来制定用药计划。

近日,德国柏林夏里特医学院的研究人员开发出一种新方法,可根据某些乳腺癌细胞系的表型来确定癌症治疗的最佳时间。他们于8月22日在《Nature Communications》杂志上介绍了这种方法。

人体的生物钟决定了许多不同的身体机能和代谢过程的节奏,比如睡眠和消化。但是,并不是只有器官才遵循生物钟的规律,单个细胞也遵循生物钟设定的周期,因此它们在一天内的不同时间对外部影响的反应也不同。

最近的研究发现,根据昼夜节律来进行化疗药物给药会改变其在一天内的疗效。尽管这种药物治疗的好处已得到广泛认可,但确定最佳治疗时间的有效策略仍未找到,这成为实施过程中的一个瓶颈。

由柏林夏里特医学院Adrián Enrique Granada博士领导的研究团队开始着手解决这一问题。他们试图根据肿瘤的昼夜节律来找到最佳的用药时机。

研究人员采用了一系列实验方法和数据分析方法,对ToD(time-of-day)反应背后的关键细胞因素进行了深度的表型分析。之后,他们采用高通量策略来获得一组药物和细胞系模型的ToD图谱,并比较肿瘤和非肿瘤的ToD图谱,以确定可提高疗效并降低毒性的候选治疗时机。

第一作者、Granada研究团队中的助理研究员Carolin Ector解释说:“我们培养了三阴性乳腺癌患者的细胞,观察它们在一天内的不同时间对用药的反应。我们利用活体成像和复杂的数据分析技术,对这些癌细胞的昼夜节律、生长周期和药物反应进行了详细的监测。”

通过这种方法,研究人员确定了一天内癌细胞对药物治疗反应最强烈的时间。例如,化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)在上午8点至10点之间对某种癌细胞的疗效达到顶峰。他们能够确定哪些基因对药物的昼夜节律效应至关重要,将其称为“核心时钟基因”。

这种方法可用来创建详细的图谱,显示不同类型的癌细胞在不同时间对不同药物的反应。“这有助于确定最有效的药物组合,” Granada谈道。“总的来说,我们的结果表明,基于昼夜节律的个性化治疗方案可大大提高癌症治疗的效果。此外,还可以减少不良副作用。”

不过,还需要在包含更多患者的研究中验证这些结果,才有望应用于临床实践。“我们还计划研究昼夜节律影响药物敏感性背后的分子机制,以便进一步优化治疗时间并确定新的治疗靶点,” Granada说。


 

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