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《自然通訊》刊發(fā)一項(xiàng)最新研究，首次揭示細(xì)胞中線粒體數(shù)量在很大程度上與癌癥對(duì)藥物治療的反應(yīng)有關(guān)?？山忉尵哂邢嗤蚪M成的癌細(xì)胞對(duì)同一療法產(chǎn)生不同反應(yīng)的現(xiàn)象。

為何有相同基因組成的癌細(xì)胞對(duì)同一療法產(chǎn)生不同的反應(yīng)？

近日《自然通訊》刊發(fā)一項(xiàng)最新研究中，西奈山和IBM的研究人員發(fā)現(xiàn)了一條癌癥治療新線索，可解釋這一現(xiàn)象。研究人員首次揭示，細(xì)胞中線粒體數(shù)量在很大程度上與癌癥對(duì)藥物治療的反應(yīng)有關(guān)。

癌癥是全球第二大死亡原因，全球約有六分之一的人死于癌癥。雖然隨著技術(shù)的進(jìn)步，癌癥治療方法不斷改進(jìn)，但研究人員和臨床醫(yī)生至今無(wú)法解釋癌癥細(xì)胞對(duì)腫瘤疾病治療反應(yīng)的多樣性。

在許多情況下，具有相同基因組成的癌細(xì)胞對(duì)相同治療會(huì)有完全不同的反應(yīng)。西奈山和IBM的研究人員結(jié)合了計(jì)算機(jī)和生物學(xué)方法，揭示了出現(xiàn)這種現(xiàn)象的緣由。

營(yíng)養(yǎng)不良或細(xì)菌病毒感染時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。此外，為了保證正常生理功能，我們身體每天要消滅數(shù)十億個(gè)細(xì)胞——這一過程被稱為“程序性細(xì)胞死亡或凋亡“。

由于線粒體負(fù)責(zé)產(chǎn)生能量，通常被稱為細(xì)胞“動(dòng)力工廠”，也可以作為激活程序性細(xì)胞凋亡的催化劑，某些抗癌藥通過激活這一過程發(fā)揮作用。

正是因?yàn)榫€粒體這種特殊功能，促使研究人員試圖驗(yàn)證這一假設(shè)：具有相同基因組成、但線粒體數(shù)量不同的癌細(xì)胞，如果暴露在同一種促進(jìn)細(xì)胞凋亡的藥物下，可能對(duì)藥物具有不同的敏感性。

將不同類型細(xì)胞暴露于6種促凋亡藥物濃度下，并測(cè)量存活細(xì)胞內(nèi)線粒體的豐度時(shí)，西奈山和IBM的研究人員發(fā)現(xiàn)：存活細(xì)胞比未處理的細(xì)胞擁有更多線粒體。這表明線粒體較少的細(xì)胞更有可能對(duì)某些藥物治療產(chǎn)生反應(yīng)。

為了分析這些由于線粒體豐度而導(dǎo)致的細(xì)胞存活或死亡變異性數(shù)據(jù)，研究人員使用了一個(gè)稱為DEPICTIVE (DEtermining Parameter Influence on Cell-to-cell variability Through the Inference of Variance Explained的縮寫）的數(shù)學(xué)模型將其量化。該模型確定線粒體的變異解釋了對(duì)促凋亡藥物30%的不同反應(yīng)。

西奈山醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)和基因?qū)W教授邁耶博士指出：梳理清晰線粒體變化與藥物反應(yīng)的直接關(guān)聯(lián)性，很有可能對(duì)癌癥實(shí)施更有效的治療，也有望找到解決耐藥問題的新方法。這項(xiàng)研究結(jié)果是基于多學(xué)科協(xié)作研究，是在西奈山和IBM之間強(qiáng)有力合作實(shí)現(xiàn)的。