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人睡了 癌醒了!睡觉时癌细胞竟会加速转移

时间:2022/6/23 15:45:44 作者:学术经纬 来源:学术经纬

有些科学家会熬夜至凌晨开展实验,有的却会在清晨早早开始工作。那么同样的实验步骤,只有取样的时间不同,做出来的结果可能会不一样吗?

苏黎世联邦理工学院(ETH)的一些研究者就遇到了这样的情况:在对肿瘤小鼠的血液样本进行检测时,早上和晚上取样的研究者总会有着不同的结果,尤其是血液中的循环癌细胞水平差距很大。

这些循环癌细胞是从原位癌区域脱落下来的游离者,它们会在全身各处寻找合适的全新栖息场所。在最新发表在《自然》的研究中,研究团队在乳腺癌患者样本和小鼠模型中确定,癌细胞的转移意外地与作息、特定激素水平密切相关。

癌细胞转移往往会预示着事情变得更加棘手,也会让肿瘤治疗难度大幅提升。但如果我们想要阻止这一过程,就必须了解它是如何发生的。

现在,ETH和瑞士巴塞尔大学合作终于确定了癌转移的一种狡猾方式:“当癌症患者睡着时,癌细胞就醒了。”

研究团队共招募了30名患有乳腺癌的女性志愿者,她们都处于未接受治疗或暂时停止治疗的状态。随后,研究团队分别在上午10点(清醒)以及凌晨4点(熟睡)两个阶段收集了她们的血液样本。

尽管这些患者有些是早期未转移阶段,有些是已经发生了转移,但她们展现了相同的现象:大部分循环癌细胞(CTC)、CTC群都来自于夜间获取的样本。

有了这一发现,研究者认为昼夜节律很可能影响了癌转移的过程。于是研究者设计了一批乳腺癌的肿瘤小鼠模型,开始进行更深层次的分析。

直观来说,小鼠与人类相反,白天的样本会有着更多的CTC。但正是由于小鼠的习性是夜间活动,白天睡眠才会出现反差,本质仍然是睡觉时的CTC会更高。

当然,小鼠实验有一个便利之处,研究者可以强行破坏他们的节律时钟,让它们休息与活动的时间变得混乱。

一段时间后,他们重新分析了血液样本中的CTC水平。结果非常明显,与正常小鼠相比,节律混乱的小鼠,单个CTC的数量减少到了1/38~1/282,CTC群也减少到1/63~1/484。

而神奇的是,这些小鼠间的原位瘤大小几乎没有差距,不同之处就在于游离的这些CTC数量。

既然昼夜节律影响着肿瘤的迁徙,那和节律相关的激素是否也有关联呢?比如和睡眠相关的褪黑素是否也会起着作用?

研究者尝试在小鼠中人为地提升了褪黑素水平,无论小鼠是正常还是混乱的节律,它们在休息前2小时都会获得大量褪黑素。大约3周后,研究者就可以明显观察到,褪黑素使得小鼠血液中单个CTC和CTC群的数量都明显上升。

但如果加入褪黑素受体抑制剂,血液中的CTC则会反过来下降。但无论循环中的癌细胞如何变化,原位瘤的体积仍然不会变化。

“可以确定,CTC从原位瘤脱离和逃逸的过程会受到褪黑素等激素的控制,而褪黑素恰好又影响了昼夜节律,”研究的主要作者Zoi Diamantopoulou博士表示。

他和同事们也最终确定了这一惊人的结论:那些后来会形成癌转移的细胞,真的就是在睡眠时期出现、活跃的。

在研究者看来,这一发现表明未来有关肿瘤的研究很可能要记录活检样本的时间,这样才能保证数据具有可比性。

他们未来想确定,除了乳腺癌之外,其他癌细胞类型是否也有同样的规律。而如何让这一发现帮助优化现有的癌症治疗,也是研究未来重点考虑的方向之一。

参考资料:

[1] Breast cancer spreads at night. Retrieved June 22, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/956526?

[2] The metastatic spread of breast cancer accelerates during sleep. Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04875-y

作者:学术经纬 来源:学术经纬

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