本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在实验生物学会议的第 3 天,我听了一个关于化疗后认知功能障碍的精彩讲座,内容涉及我们如何研究它,以及我们可能如何治疗它。来看看吧。
当我们想到癌症时,我们通常想到的是治愈。科学在癌症治疗方面取得了巨大进步,例如化疗、放疗和手术。某些癌症,如乳腺癌和儿童白血病,有 90% 的生存率,而生存始终是值得庆祝的事情。
但是随着癌症治疗的成功,庆祝之后出现了一些问题。化疗的长期影响是什么?癌症之后,某人的生活质量将受到怎样的影响?这些都是需要提出的重要问题。化疗在给药后立即产生许多副作用;每个人都知道恶心、呕吐和头痛。但化疗也有长期后果,包括认知功能障碍。儿童时期接受白血病化疗的患者患上医疗并发症、学业成绩不佳以及执行脑功能(如工作记忆和注意力)障碍的风险增加。接受乳腺癌化疗的成年女性表现出记忆力问题,这与大脑变化有关,包括 额上回 和 海马旁回 等区域的体积减少,这些区域对于学习和记忆至关重要。
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我们如何帮助患有认知功能障碍的人们?通常的“认知增强剂”,如 利他林 可能有效,尽管它们在某些接受过化疗的人中可能具有 更大的副作用,而 莫达非尼 也显示出希望。红细胞生成素在化疗期间有效,但之后呢?但真正的问题不是治疗,而是要知道为什么接受化疗的人会出现长期认知功能障碍。它是如何发生的?这意味着什么?
如果我们要帮助化疗后发生的认知功能障碍,我们需要找到研究它的方法。存在许多潜在的混杂因素。首先,存在与癌症本身相关的混杂因素:疲劳、手术的影响、细胞因子升高和其他炎症标志物。化疗药物通常分批给药,并且组合经常改变。有很多因素可能会混淆癌症患者经历的认知障碍程度。为了尽量避免研究人类化疗认知影响的许多混杂因素,艾伦·沃克 (Ellen Walker) 和她在天普大学 (Temple University) 的团队正在研究化疗药物对小鼠的影响,特别是成年小鼠和接受化疗的幼年小鼠。
首先,该小组观察了成年雌性小鼠进行操作性任务,将鼻子伸入鼻孔以获得食物。动物在第一天学会了这项任务,并在第二天回到测试中,以查看它们对所学知识的回忆程度。
沃克和她的团队发现,像 紫杉醇、卡铂 和 5-氟尿嘧啶 这样的化疗药物会扰乱小鼠的表现,而且这种影响与剂量无关。在剂量依赖性反应中,学习缺陷会随着剂量的增加而恶化,但在这种情况下,学习的影响实际上在较低剂量的卡铂下更糟,这意味着我们不能仅仅降低剂量来尝试预防认知障碍的影响。
沃克等人还想研究化疗对儿童模型的影响。因此,他们观察了在发育过程中单独和组合使用化疗药物 甲氨蝶呤 或 阿糖胞苷 治疗的幼鼠,并仔细模拟了人体使用的剂量。然后在它们成年后,在一种名为“新物体识别”的认知测试中测试了这些小鼠。新物体识别相当简单,第一天给小鼠一个物体,让它探索并了解。第二天,给它第一个物体和第二个未知的物体。这使得小鼠能够区分它以前见过的物体和它没有见过的物体。用甲氨蝶呤或阿糖胞苷治疗的小鼠表现出新物体区分方面的缺陷,这表明在发育过程中接受化疗药物治疗会导致认知缺陷,类似于人类所见的缺陷。
而且变化不仅限于认知缺陷。在发育过程中接受化疗的小鼠也表现出对苯丙胺奖励特性的更高敏感性(在药物配对环境中花费更多时间)。
通过开发小鼠化疗治疗模型,沃克等人希望了解可能导致人类认知功能障碍的机制。然后,他们希望找到帮助方法,并帮助癌症幸存者体验他们的新生,而不会出现可能随之而来的某些问题。