电离辐射可用于治疗几乎所有癌症患者的一半。放射疗法通过破坏癌细胞的DNA而起作用，而承受如此之多DNA损伤以至于它们无法充分修复的细胞将很快停止复制并死亡。总体而言，这是一种有效的策略，放疗是一种常见的一线癌症治疗选择。不幸的是，许多癌症具有通过发展能够修复DNA损伤的机制而能够在最初的放射治疗方案中存活的细胞亚群。当癌性生长复发时，这通常导致对进一步辐射的抵抗力。但是直到最近，人们对放射治疗后癌细胞基因组中到底发生了什么一无所知。
为了探究放疗后癌症基因组学的特征，杰克逊实验室(JAX)的Roel Verhaak教授领导了一个研究小组，对脑胶质瘤的发病率和发病率进行了初步分析，并在190例患者复发后进行了分析。他们还研究了将近3700种其他治疗后转移性肿瘤的数据。在《自然遗传学》上发表的“放射疗法与导致癌症患者预后不良的缺失信号相关”，研究人员目前的发现表明，放疗与大量DNA缺失形式的持续基因组损伤有关。这项研究还暗示了容易出错的DNA损伤修复机制是导致缺失特征的重要因素。靶向这种DNA修复机制可以帮助最大化放射疗法的功效。该研究由该小组的高级研究员弗洛里斯·巴尔特尔(Floris Barthel)以及第一位作者，德国埃森大学医院的来访学生Emre Kocakavuk共同领导。
通过分析治疗前和治疗后的神经胶质瘤数据集以及治疗后的转移性肿瘤数据集，Verhaak和他的研究小组发现，响应于辐射。此外，治疗后的小缺失模式具有明显的特征，暗示规范的非同源末端连接(c-NHEJ)是辐射诱导的DNA损伤的首选修复途径。
Verhaak说：“ c-NHEJ是DNA修复中容易出错的机制，癌细胞需要使用这种机制来减轻辐射造成的损害。我们发现通常会发生小缺失，” Verhaak说。
该研究还显示，获得较高的小缺失负担的患者比放疗后的患者生存期明显短。该发现暗示该删除特征与对随后的放射治疗的敏感性的丧失有关，并且表明许多小缺失的存在可以充当放射治疗反应的生物标记。有点自相矛盾的是，具有高缺失负担特征的肿瘤似乎变得健壮，具有足够的(即使不是精确的)DNA修复，可以在诱导突变的治疗中幸存下来。因此，即使最初的放疗是有效的，表现出这种基因组特征的复发性肿瘤也不太可能对更多的肿瘤做出反应。
另一方面，该研究支持以下假设：DNA修复抑制剂可能代表一种有效的治疗策略，并且可以改善癌细胞对放射疗法的反应。在这一点上，研究确实表明，称为PARP抑制剂的药物可有效治疗各种类型的癌症，并且正在进行初步工作以评估其他候选DNA修复机制抑制剂。
标签： 放射疗法
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