药物的疗效取决于多种因素，包括用药的时间。为什么？因为我们的身体并不总以完全相同的方式运转。相反，它们遵循体内的生物钟，也就是昼夜节律。不过，每个人的生物钟都不同，而且取决于多个不同的因素，因此很难根据患者的生物钟来制定用药计划。

近日，德国柏林夏里特医学院的研究人员开发出一种新方法，可根据某些乳腺癌细胞系的表型来确定癌症治疗的最佳时间。他们于8月22日在《Nature Communications》杂志上介绍了这种方法。

人体的生物钟决定了许多不同的身体机能和代谢过程的节奏，比如睡眠和消化。但是，并不是只有器官才遵循生物钟的规律，单个细胞也遵循生物钟设定的周期，因此它们在一天内的不同时间对外部影响的反应也不同。

最近的研究发现，根据昼夜节律来进行化疗药物给药会改变其在一天内的疗效。尽管这种药物治疗的好处已得到广泛认可，但确定最佳治疗时间的有效策略仍未找到，这成为实施过程中的一个瓶颈。

由柏林夏里特医学院Adrián Enrique Granada博士领导的研究团队开始着手解决这一问题。他们试图根据肿瘤的昼夜节律来找到最佳的用药时机。

研究人员采用了一系列实验方法和数据分析方法，对ToD（time-of-day）反应背后的关键细胞因素进行了深度的表型分析。之后，他们采用高通量策略来获得一组药物和细胞系模型的ToD图谱，并比较肿瘤和非肿瘤的ToD图谱，以确定可提高疗效并降低毒性的候选治疗时机。

第一作者、Granada研究团队中的助理研究员Carolin Ector解释说：“我们培养了三阴性乳腺癌患者的细胞，观察它们在一天内的不同时间对用药的反应。我们利用活体成像和复杂的数据分析技术，对这些癌细胞的昼夜节律、生长周期和药物反应进行了详细的监测。”

通过这种方法，研究人员确定了一天内癌细胞对药物治疗反应最强烈的时间。例如，化疗药物5-氟尿嘧啶（5-FU）在上午8点至10点之间对某种癌细胞的疗效达到顶峰。他们能够确定哪些基因对药物的昼夜节律效应至关重要，将其称为“核心时钟基因”。

这种方法可用来创建详细的图谱，显示不同类型的癌细胞在不同时间对不同药物的反应。“这有助于确定最有效的药物组合，” Granada谈道。“总的来说，我们的结果表明，基于昼夜节律的个性化治疗方案可大大提高癌症治疗的效果。此外，还可以减少不良副作用。”

不过，还需要在包含更多患者的研究中验证这些结果，才有望应用于临床实践。“我们还计划研究昼夜节律影响药物敏感性背后的分子机制，以便进一步优化治疗时间并确定新的治疗靶点，” Granada说。