癌细胞“重生”之谜

癌症治疗中面临的一个重大挑战是：无论化疗、放疗还是其它形式的癌症治疗，都有可能导致一部分癌症细胞“重生”。这些“重生”的癌症细胞可能会导致癌症的复发，使得原本已经得到控制的癌症再次恶化，而且往往比原来的癌症细胞更加顽强，对治疗的抵抗力更强，这使得癌症的治疗变得更加困难。

到底是什么机制使得癌细胞如此顽强呢？《Oncoscience》最近发表的一篇文章揭示了3个可能的机制。

癌症干细胞

这个理论认为，癌细胞并不是都长一个样子，有一种特殊的癌细胞叫做癌症干细胞。它们有点像种子，有能力生成新的癌症细胞。

癌症干细胞的特点是分裂的速度比其它癌症细胞慢，就像一些植物的种子在冬天会进入休眠状态一样。因为它们分裂的速度慢，所以能够抵抗药物和放射线治疗。

当治疗结束后，癌症干细胞就像春天到来的种子一样，开始重新分裂，生成新的癌细胞，这就可能导致癌症的复发。

由于血液供应不足，肿瘤内部环境中的氧气含量可能会很低。然而，在这种低氧的环境下，癌症干细胞的数量反而更多，因为它们比其它癌细胞更能适应这种低氧的环境。它们利用糖酵解产生的能量，来保护自己免受活性氧的伤害。

癌症干细胞还通过不对称分裂来保持其身份，防止进一步的突变。不对称分裂是一种特殊的细胞分裂方式，指的是一个细胞分裂后，产生的两个新细胞功能不同。通过这种方式，癌症干细胞不但能保持自己的“干细胞”身份，还能生成新的癌症细胞。

此外，有一些研究发现，正在死亡的癌细胞可能会释放信号，刺激癌症干细胞开始分裂。

因此，如果我们想要彻底治愈癌症，就需要找到方法来消灭这些癌症干细胞，防止它们在治疗后重新开始分裂。这就像我们在除草的时候，需要把根连同种子一起拔出，才能防止杂草再次生长。

多倍体巨大癌细胞

多倍体巨大癌细胞是一种特殊的癌细胞，它们的特点是体积大，染色体数量多。这些细胞通常在癌症治疗（如化疗或放射疗法）后出现，因为这些治疗方法会对癌细胞造成很大的压力，使得癌细胞发生突变。

你可以把这些多倍体巨大癌细胞想象成一个大工厂。在癌症治疗的压力下，这个工厂开始进行一种叫做“新生”或“逆倍体化”的过程。在这个过程中，大工厂（多倍体巨大癌细胞）会分裂出一些小工厂（接近二倍体的高增殖细胞）。这些小工厂虽然小，但是它们的增殖能力非常强，可以快速地生产出更多的癌细胞，而且更具有侵袭性。

这就是为什么癌症有时候会在治疗后复发的一个原因。因为即使我们通过治疗消灭了大部分的癌细胞，但是只要有一些多倍体巨大癌细胞存活下来，它们就可以通过分裂出小工厂，再次快速地生产出大量的癌细胞。

临时性衰老

临时性衰老是一种癌症细胞对治疗的适应性反应。在这种状态下，癌症细胞会暂时停止增殖，以此来抵抗化疗或放射疗法的杀伤。

你可以把临时性衰老想象成癌细胞的一种“假死”状态。当癌细胞遭受到化疗或放射疗法的攻击时，一部分癌细胞会选择进入这种“假死”状态。在这种状态下，癌细胞会暂时停止增殖，以此来抵抗治疗的杀伤。

然而，这种“假死”状态并不是永久的。一旦治疗停止，这些“假死”的癌细胞就会“复活”，重新开始增殖，从而可能导致肿瘤的复发。

有一些研究发现，这些“假死”的癌细胞在“复活”后，会表现出一种类似胚胎休眠的状态。这种现象的发生依赖于一种名为ATR的蛋白，这种蛋白在DNA损伤修复过程中起着重要的作用。

因此，临时性衰老可能是癌症细胞在治疗后复发增殖的一个重要机制。根据这个机制，我们也许可以开发药物来诱导癌细胞进入这种“假死”状态，以此来阻止它们的增殖。

另一种可能的方法是，首先使用化疗或放疗诱导癌细胞进入“假死”状态，然后使用其它的治疗方法来消除这些“假死”的癌细胞。这种组合治疗的方法可能是阻止癌症细胞复发增殖的一个更好的策略。

（逃避放化疗后肿瘤细胞重新增殖的假定模型）

参考文献：

Prakash R, Telleria C M. Cancer cell repopulation after therapy: which is the mechanism?[J]. Oncoscience, 2023, 10: 14.