最新研究表明,常用的化疗药物对正常脑细胞的毒性可能远高于对癌细胞的杀伤作用。一项发表在开放获取期刊《Journal of Biology》上的研究揭示,临床剂量的化疗药物在小鼠体内可导致神经干细胞和少突胶质细胞的长期损伤,后者负责产生维持神经元正常功能所必需的髓鞘包裹。此外,这些药物还抑制了神经干细胞的分裂能力。这些发现为临床上部分癌症患者接受化疗后出现认知功能下降等神经系统副作用提供了潜在的机制解释。
该研究由美国罗切斯特大学Mark Noble团队的Joerg Dietrich及其同事完成。研究人员在体外培养的人类神经干细胞、少突胶质前体细胞及神经元前体细胞中,暴露于三种常用化疗药物:顺铂(cisplatin)、卡莫司汀(carmustine)和阿糖胞苷(cytarabine)。同时,团队也将这些药物作用于多种人类癌细胞系,包括子宫癌、乳腺癌和结肠癌细胞系。顺铂广泛用于乳腺癌、肺癌和结肠癌的治疗,卡莫司汀主要用于脑肿瘤及霍奇金和非霍奇金淋巴瘤,二者均通过改变DNA结构发挥作用;阿糖胞苷则通过干扰细胞代谢用于白血病和淋巴瘤的治疗。
实验结果显示,临床浓度的顺铂、卡莫司汀和阿糖胞苷对人类神经细胞的毒性显著高于对癌细胞的毒性。这些药物不仅对分裂中的神经干细胞有毒害作用,对非分裂状态的星形胶质细胞和神经元也同样致命,且在极低浓度下即表现出明显毒性。具体数据显示,暴露于低微摩尔浓度的三种药物会导致少突胶质前体细胞和神经元前体细胞存活率下降60%至90%,而对大多数癌细胞系的影响较小。研究者指出,为了杀死40%至80%的癌细胞,所需的药物剂量会同时杀死70%至100%的神经细胞。
在活体小鼠实验中,研究团队发现,接受化疗药物治疗后,神经系统细胞的死亡持续至少六周。药物不仅杀死了分裂中的神经干细胞,也损伤了非分裂的神经前体细胞,导致中枢神经系统内细胞分裂和增殖能力的长期下降。
该研究不仅揭示了化疗药物对神经系统的潜在长期毒性,还为未来筛选新型抗癌药物提供了快速评估神经细胞风险的实验方法。
参考文献:
Joerg Dietrich, Ruolan Han, Yin Yang, Margot Mayer-Preschel, Mark Noble. CNS progenitor cells and oligodendrocytes are targets of chemotherapeutic agents in vitro and in vivo. Journal of Biology, 2006, 5:22 (30 November 2006)