新的癌症策略可以在腫瘤產生抗藥性之前阻止它們

一項新的研究表明，醫生可以在腫瘤有機會治癒之前透過改變治療方法來提高治癒率。研究人員建議在腫瘤仍在縮小時改用另一種治療方法，而不是等待初始治療後癌症復發。

該策略旨在解決癌症治療的最大障礙之一：抗藥性。

為什麼癌症經常復發？

倫敦城市大學聖喬治分校數學系高級講師羅伯特·諾貝爾博士領導了這項研究。

“雖然腫瘤最初可能會因治療而縮小，”他解釋說，“但在許多情況下，它們會重新生長。這些縮小是由於少數癌細胞發生了突變，使細胞對治療產生了抵抗力。”

突變是細胞遺傳指令的改變。有些是在癌細胞分裂時偶然發生的。如果這些變化之一允許細胞在殺死其他腫瘤細胞的藥物中存活下來，那麼該抗藥性細胞就可以繼續繁殖。隨著時間的推移，它的後代可以重建腫瘤。

根據標準臨床方法，醫生通常會繼續使用治療，直到測試顯示癌症再次開始生長。然後他們可能會改用另一種藥物或療法。

然而問題是，再次等待是驚人的，它給了倖存的癌細胞更多的時間來進化。當醫生引入第二種治療方法時，一些細胞可能也發生了突變，從而保護它們免受這種治療的影響。

在失敗之前改變治療方法

進化論代表了不同的觀點。

醫生可以在腫瘤仍有反應時轉向第二種治療，而不是等到第一種治療停止起作用。研究人員將此描述為「趁低迷」的策略。

這個想法對於癌症特別有用，因為醫生已經知道，即使是最有效的初始治療也常常會因抗藥性而失敗。

及早改變治療方法可能會使抗藥性的癌細胞更難佔據主導地位。每種新療法都會對腫瘤帶來不同的挑戰，可能會限制其適應能力。

正如諾布爾博士在有關該研究的播客中所解釋的那樣，“進化方法在其他情況下也非常成功，例如解決抗生素抗藥性，或預測在特定流感季節使用哪種疫苗。我們有充分的理由認為類似的方法應該適用於腫瘤。”

抗生素抗藥性是透過類似的演化過程產生的。藥物中存活下來的細菌可以繁殖並將其抗藥性傳遞給後代。科學家也追蹤流感病毒的演化，以幫助確定季節性疫苗應針對哪些菌株。

研究人員認為，癌症治療可以受益於同樣的演化思維。

數學模型監測腫瘤的演變

為了研究這個想法，諾布爾博士和他的同事採用了通常用於研究植物和動物在氣候變遷等環境壓力下如何進化的數學工具。

在這種情況下，每種癌症治療都會產生環境壓力。它殺死脆弱的細胞，同時允許具有有用抗性突變的細胞存活。數學模型可以幫助研究人員了解不同的治療方案如何影響癌細胞的剩餘數量及其繁殖速度。

研究小組的結果表明，在腫瘤再次開始生長之前改變治療方法通常可能比目前的護理標準效果更好。

研究結果仍然基於數學模型，但是，該策略需要在實驗室實驗和臨床試驗中對患者進行進一步測試。

三項針對軟組織癌、攝護腺癌和乳癌的小型臨床試驗已經在進行中。其他測試正在開發中。

多種療法可以針對更大的腫瘤

這些模型還表明，在許多情況下兩種治療方法可能還不夠。

「我們的模型預測，這種新方法通常會優於護理標準，」諾布爾博士解釋。 “一系列的兩種治療，即使時機恰當，也可能只在相對較小的腫瘤中取得成功。但我們有理由相信，遵循相同的原理，在三種或更多治療之間進行切換，可以消除更大的腫瘤。”

使用三種或更多療法可以使癌細胞面臨一系列可變壓力，使腫瘤難以產生能夠抵抗所有治療的群體。

這並不意味著該方法適用於所有患者或癌症。治療選擇仍然取決於腫瘤類型、大小、可用療法和患者的整體健康狀況。研究人員也應該確定每次轉換的最安全、最有效的時機。

然而，這項研究提供了一種重新思考癌症治療的可能方法。醫生或許能夠預測抗藥性並在腫瘤恢復強度之前採取行動，而不是在治療失敗後才做出反應。

完整的研究文章已發表在該雜誌上 遺傳學。

諾貝爾博士與國際數學生物學家團隊一起進行了這項研究。該計畫源自於浦那印度科學教育與研究學院碩士生斯里什蒂·帕蒂爾 (Srishti Patil) 最後一年的工作，他在諾布爾博士的監督下在倫敦大學聖喬治城分校待了幾個月。

該團隊還包括約翰霍普金斯大學畢業生 Armaan Ahmed 和 Noble 博士的長期合作者、巴黎第九大學的 Yannick Viossat 博士。