顺铂可能导致科凯恩综合征患者更永久性的听力损失
化疗药物顺铂可以杀死癌症,但也会导致永久性听力丧失。
这种药能杀死老鼠感觉细胞这种现象在患有科凯恩综合征(一种罕见的侏儒症)的人身上可能更为严重。这种疾病是由两种基因中的一种突变引起的,这两种基因被称为Csa和csb,它们与修复DNA损伤有关。细胞可以承受来自环境压力的DNA损伤,从太阳的紫外线辐射到有毒化学物质,比如化疗药物.
“使用顺铂药物的化疗通过杀死快速分裂的癌细胞来挽救生命,因此,为什么治疗的主要副作用是由非分裂感觉器官死亡引起的听力损失,这是一个谜毛细胞南加州大学凯克医学院干细胞生物学和再生医学系资深作者、研究教授尼尔·塞吉尔说。“我们对科凯恩综合征小鼠模型的研究首次指出了持续的DNA修复在保护内耳敏感的感觉毛细胞免受这种环境压力的重要性。我们发现,同样的突变,导致人类的科凯恩综合征,使感觉毛细胞小鼠对顺铂化疗引起的DNA损伤过敏。”
这项研究发表在了神经科学杂志四月底。
在人类中,科凯恩综合征可导致听力丧失、眼睛异常、矮小、骨骼畸形、小头畸形、神经系统发育不全、过早衰老和对阳光敏感。
与类似的化疗药物一样,顺铂会破坏细胞中的DNA,干扰细胞的增殖能力。这种干扰预计会对最具增殖能力的细胞(如癌细胞)产生最显著的影响,而对非分裂细胞(如内耳的感觉细胞)的影响最小。
然而,在实际应用中,顺铂会导致两者快速分裂的显著死亡癌症细胞以及内耳的不可分裂的感觉细胞——这使它成为一种有效的化疗药物,但有一个常见的副作用:严重的听力损失。接受顺铂化疗的幼儿似乎特别脆弱;由于早期听力损失,他们会经历发育迟缓。
像患有科凯恩综合征的人类一样,Csa和Csb突变的小鼠不能有效地修复DNA损伤,使它们特别容易受到感染永久性听力丧失顺铂。在这项研究中,带有Csa突变的小鼠比带有Csb突变的小鼠表现更差。
这两种突变都干扰了所谓的转录偶联DNA修复(TCR)。虽然细胞有许多不同的方式可以修复DNA损伤,但TCR似乎在保护内耳感觉细胞免受顺铂伤害方面发挥着特别重要的作用。个体间TCR有效性的差异可能有助于解释由于环境压力和衰老而导致听力损失的不同易感性。
“我们的细胞有几种用来修复DNA的生化途径,”Segil说。“我们的研究结果表明,一种特殊的途径,转录偶联DNA修复,是保护DNA的主要力量细胞的内耳顺铂。在科凯恩综合征患者中,这种修复途径的损伤使他们特别容易受到严重的损伤听力损失是服用这种化疗药物的副作用。”