威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)的一项新研究表明，化疗可能没有充分发挥其潜力，部分原因是研究人员和医生长期以来一直误解了一些最常见的抗癌药物实际上是如何抵御肿瘤的。

几十年来，研究人员一直认为，一类被称为微管毒药的药物通过阻止有丝分裂或细胞分裂来治疗癌症肿瘤。现在，威斯康星大学麦迪逊分校的一组科学家发现，在病人身上，微管毒药实际上并不能阻止癌细胞分裂。相反，这些药物会改变有丝分裂——有时足以导致新的癌细胞死亡，疾病消退。

癌症的生长和扩散是因为癌细胞无限地分裂和繁殖，而正常细胞分裂成新细胞的次数有限。微管毒素阻止癌细胞分裂的假设是基于实验室研究证明的。

这项新研究由肿瘤学、细胞和再生生物学教授贝丝·韦弗(Beth Weaver)领导，并与肿瘤学和医学系的马克·伯卡德(Mark Burkard)合作。该研究发表在10月26日的《公共科学图书馆·生物学》杂志上，并得到了美国国立卫生研究院的部分支持。该研究扩大了该小组之前关于一种名为紫杉醇的特定微管毒素的发现。紫杉醇有时以紫杉醇的名义开处方，用于治疗常见的恶性肿瘤，包括那些起源于卵巢和肺部的肿瘤。

“这有点令人兴奋，”韦弗谈到之前的研究时说。“几十年来，我们都认为紫杉醇在患者肿瘤中起作用的方式是在有丝分裂中阻止它们。这是我读研究生时学到的。我们都“知道”这一点。在培养皿中的细胞中，世界各地的实验室都证明了这一点。问题是我们使用的浓度都高于实际进入肿瘤的浓度。”

韦弗和她的同事们想知道是否其他微管毒素的作用方式与紫杉醇相同——不是阻止有丝分裂，而是破坏它。

这个问题对寻找新的癌症治疗方法的科学家具有重要意义。这是因为药物发现的努力往往取决于识别、复制和改进被认为对化合物的治疗效果负责的机制。

虽然微管毒素不是万灵药，但它们对许多患者都有效，研究人员长期以来一直在寻求开发其他疗法，模仿他们认为这些药物的作用。这些努力仍在继续，尽管过去试图识别通过阻止细胞分裂来治疗癌症的新化合物已经陷入了令人沮丧的死胡同。

韦弗说:“科学界仍有很多人在研究有丝分裂阻滞作为杀死肿瘤的机制。”“我们想知道——这对病人有影响吗?”

与Burkard一起，研究小组研究了在UW Carbone癌症中心接受标准抗微管化疗的乳腺癌患者的肿瘤样本。

他们测量了有多少药物进入了肿瘤，并研究了肿瘤细胞的反应。他们发现，虽然细胞在暴露于药物后继续分裂，但它们的分裂是不正常的。这种异常分裂可导致肿瘤细胞死亡。

正常情况下，在细胞有丝分裂的过程中，在两组相同的染色体迁移到细胞的两端之前，细胞的染色体会复制，这一过程称为染色体分离。一组染色体被分为两个新细胞中的每一个。

这种迁移的发生是因为染色体附着在被称为有丝分裂纺锤体的细胞机器上。纺锤体是由称为微管的细胞构件构成的。正常的主轴有两端，称为主轴杆。

韦弗和她的同事们发现，紫杉醇和其他微管毒物会导致细胞在有丝分裂过程中形成三个、四个甚至有时是五个极点，即使它们继续只复制一个染色体。然后这些极点在两个以上的方向上吸引两套完整的染色体，扰乱基因组。

“因此，在有丝分裂之后，你的子细胞在基因上不再相同，并且失去了染色体，”韦弗说。“我们计算出，如果一个细胞失去至少20%的DNA含量，它很可能会死亡。”

这些发现揭示了微管毒素对许多患者有效的可能原因。韦弗说，重要的是，它们也有助于解释为什么仅仅基于阻止有丝分裂的新化疗药物的尝试如此令人失望。

“我们找错对象了，”她说。“我们需要重新集中精力搞砸有丝分裂——让染色体分离变得更糟。”