随着医学和科技的进步，癌症治疗推陈出新，越来越精准，越来越有效，副作用越来越少。然而，临床上仍有一些无解之处，例如相同基因体的癌细胞为何对同一种疗法会产生不同的反应？
近日，由 Mount Sinai 医学院和 IBM 组成的研究团队发现，粒线体多寡会影响相同基因体的癌细胞对抗细胞凋亡的反应，粒线体少反而对促进细胞凋亡的药物产生反应。粒线体为生物体的发电厂，它能产生能量供细胞生长，还能作为活化细胞凋亡的催化剂，该研究《Nature Communications》。
该研究团队首先将人类T淋巴母细胞白血病衍生细胞、乳癌细胞 MDA-MB-231、HeLa细胞等类型，暴露于六种不同剂量的促细胞凋亡肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TNF-Related Apoptosis Inducing Ligand, TRAIL）中，然后使用 IBM 开发的DEPICTIVE 数学框架模型， 量化细胞存活率的差异以及其如何随粒线体的丰度而变化。接着，他们发现，与未处理药物的癌细胞相比，存活下来的癌细胞比含有较多的粒线体。他们进一步分析发现，受粒线体影响，癌细胞对促细胞凋亡药物反应的变异性为 30％。
他们也透过该数学模型将 TRAIL 灵敏度和粒线体密度的测量连接归因于细胞外线粒体膜上 Bax/Bak 的稀释。根据 DEPICTIVE 的定量分析，他们也发现粒线体细胞间变异性（cell-to-cell variability, CCV）功能表现是塑性的，并且可以通过 Bcl-2 的小分子抑制剂进行可预测的调节，可能会增加癌细胞反应的多样性，进而增强对治疗的抵抗力。
该研究共同通讯作者 Pablo Meyer 博士表示，帮助人们厘清粒线体变异性和药物反应之间的关联性，可望促进癌症标靶治疗开发，以及找到解决抗药性问题的新方法。
延伸阅读：不只细胞凋亡 自噬作用成为抗癌新机制参考资料：
1. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-09275-x
2. https://www.mountsinai.org/about/newsroom/2019/mount-sinai-and-ibm-researchers-uncover-key-to-greater-efficacy-in-cancer-treatment
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