一、化疗效果与时间有关?来自生物钟的新发现
一项发表于《Nature Communications》的最新研究提示:细胞毒性化疗药物的疗效,不仅取决于药物种类和剂量,还与给药时间密切相关。原因在于,癌细胞同样受到昼夜节律(即生物钟)的调控,而当化疗在肿瘤细胞活跃分裂的时间段进行时,杀伤效果可能最为显著。
这一发现为“时间医学”(Chronomedizin)或“时间化疗”(Chronochemotherapie)提供了新的实验依据,也为个体化癌症治疗打开了新的思路。
二、癌细胞也有内在节律
长期以来,人们已知睡眠、体温、激素分泌和消化等生理过程受内在生物钟调控。事实上,细胞的成熟、代谢以及分裂过程同样存在昼夜节律,癌细胞也不例外。
既往研究已显示,某些化疗药物在肿瘤细胞分裂高峰期使用时,抗肿瘤作用更强、副作用可能更小。然而,这一规律在临床实践中至今尚未被系统利用,其原因包括个体差异大、检测手段有限以及缺乏可操作的方法。
三、以三阴性乳腺癌为例的新研究方法
德国柏林夏里特医学院(Charité – Universitätsmedizin Berlin)的研究团队,以上述问题为切入点,在特定乳腺癌细胞模型中开发了一种用于确定最佳治疗时间窗口的研究方法。
研究人员培养了来自三阴性乳腺癌患者的肿瘤细胞,并系统观察这些细胞在一天中不同时间点对化疗药物的反应。论文第一作者、夏里特综合癌症中心的 Carolin Ector 在新闻稿中解释说,这一研究旨在揭示肿瘤细胞对药物反应的时间依赖性。
三阴性乳腺癌约占全部乳腺癌的 15%,其特点是缺乏雌激素受体、孕激素受体和 HER2 表达,治疗靶点有限,预后相对较差。因此,多数患者仍主要依赖作用机制相对非特异性的化疗方案来控制肿瘤生长。
四、不同时间,用药反应显著不同
研究团队采用了“活细胞成像”(Live Imaging)技术,对存活状态下的癌细胞进行连续观察,并结合复杂的数据分析方法,精确评估了这些细胞的昼夜节律、生长周期及其对药物的反应。
结果显示,肿瘤细胞对 5-氟尿嘧啶(5-FU)、多柔比星和顺铂等常用化疗药物的敏感性,明显受给药时间影响。例如,在所研究的乳腺癌细胞系中,5-FU 在上午 8 点至 10 点之间的抗肿瘤效果最为显著。
这表明,即便是同一种药物,在不同时间给药,其疗效也可能存在显著差异。
五、“核心时钟基因”决定药物敏感性
研究人员进一步发现,这种时间依赖性的差异与细胞内部的特定基因密切相关。高级作者、系统生物学专家 Adrián Granada 博士指出,这些被称为“核心时钟基因”(core clock genes)的基因,是细胞昼夜节律系统的关键组成部分。
这些基因不仅调控细胞的生理节律,还会显著影响癌细胞在不同时间点对化疗药物的敏感程度,从而决定治疗效果的强弱。
六、个体化时间化疗的潜在意义
综合研究结果,作者团队认为:如果能够基于患者肿瘤细胞的昼夜节律,制定个体化的给药时间方案,或可显著提升化疗的疗效,同时降低不良反应的发生风险。
这一策略尤其有望造福于缺乏靶向治疗选择、主要依赖传统化疗的肿瘤患者群体。
七、距离临床应用仍需更多研究
尽管研究结果令人鼓舞,但研究人员也强调,在将这一理念应用于临床之前,仍需开展更多包含真实患者的大规模研究,以验证体外实验结果在人体内是否同样适用。
此外,研究团队计划进一步解析昼夜节律影响药物敏感性的分子机制,以更精准地确定最佳治疗时间,并探索潜在的新治疗靶点。
正如 Granada 博士所总结的那样,理解并利用癌细胞的“内在生物钟”,或许将成为未来精准肿瘤治疗的重要组成部分。