光开关唤醒沉睡中的癌症细胞，使其再次脆弱

据苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)2026年7月5日报道(ETH Zurich. "Light switch wakes sleeping cancer cells and makes them vulnerable again." ScienceDaily, 5 July 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260619020503.htm)，一些癌症细胞通过进入由应激激素(stress hormones)触发的休眠状态来逃避治疗。苏黎世联邦理工学院的科学家创造了一种光控分子开关，可以选择性地破坏负责这种生存模式的受体。在实验室肺癌细胞中，这种方法唤醒了睡眠中的肿瘤细胞，有助于使未来的癌症治疗更加有效，同时最大限度地减少对健康组织的损害。即科学家们发现了一种利用光线唤醒隐藏的“休眠”癌症细胞的方法，这可能会使顽固的肿瘤再次受到治疗。相关研究结果已经在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)发表——Karina M. Freitag, Robin Scheuplein, Chiara Orlacchio, Viola Ansuinelli, Tommaso Fava, Vincent Fischer, Bohan Zhang, Miriam Kretschmer, Mahshid Gazorpak, Erick M. Carreira, Katharina Gapp. Light-controlled disruption of cancer cell dormancy via photoswitchable stress hormone receptor degraders. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026; 123 (21) DOI: 10.1073/pnas.2528760123. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2528760123

一些癌症细胞可以进入睡眠状态，帮助它们在治疗中存活下来。这些细胞不是继续生长和分裂，而是在很大程度上失去活性，从而避免了许多癌症药物的影响。

在某些形式的癌症中，包括某些类型的肺癌，应激激素可以触发这种反应。称为糖皮质激素受体(glucocorticoid receptors)的特殊蛋白质检测肿瘤细胞内的这些激素。一旦被激活，受体可以将细胞推入休眠状态，细胞分裂急剧减慢。因此，许多疗法的效果要差得多。

研究人员一直在寻找使这些受体失效的方法，并将癌症细胞从休眠中唤醒，使其更容易靶向和破坏。

利用光靶向肿瘤细胞

一个主要的挑战是糖皮质激素受体遍布全身，而不仅仅是在癌症细胞中。这些受体在控制炎症和支持正常免疫系统功能方面起着至关重要的作用。因此，消除体内各处的糖皮质激素受体会导致严重的副作用。因此，任何成功的治疗都必须靶向肿瘤细胞，同时使健康组织基本不受影响。

苏黎世联邦理工学院的科学家们已经开发出一种潜在的解决方案。他们创建了一个系统，可以触发肿瘤细胞内糖皮质激素受体的破坏，同时允许研究人员使用光来选择性地关闭附近健康组织中的这一过程。

“该系统基于现有的医疗技术，因此为局部治疗提供了现实的前景，”该研究的联合第一作者、表观遗传学和神经内分泌学教授Katharina Gapp领导的研究小组的博士生Robin Scheuplein说。

利用身体的蛋白质循环系统

新方法利用了自然细胞循环过程。通常，细胞会识别受损或有缺陷的蛋白质，并通过附着一个小分子标签来标记它们以供处置，基本上将其标记为细胞废物。一旦标记，这些蛋白质就会被分解和去除。

苏黎世联邦理工学院的团队调整了这一过程，专门针对肿瘤细胞中的糖皮质激素受体。为了实现这一目标，研究人员设计了一种由三个组件组成的分子开关。一部分附着在糖皮质激素受体上。另一个附着在负责放置处置标签的酶上。它们之间有一个柔性连接器。

连接器是系统的关键。在正常光照条件下，它保持延伸，将酶定位得足够近，以标记受体进行破坏。然后细胞分解并去除受体。

然而，当暴露在特定波长的光下时，连接器会弯曲。这种变化会阻止酶和受体正确对齐，从而停止标记过程并防止受体破坏。

唤醒休眠的肺癌细胞

这项技术来自苏黎世联邦理工学院几个研究小组的合作。作为该项目的一部分，由有机合成教授Erick Carreira领导的团队生产了多种版本的连接器组件。

测试表明，其中两个连接器的行为完全符合预期。光可以可靠地将系统在破坏糖皮质激素受体的活动状态和使其不受影响的非活动状态之间切换。

长期目标是将这项技术用于高度精确的癌症治疗。研究人员设想将开关直接注射到肿瘤中，然后利用光来灭活任何进入周围健康组织的分子。

Robin Scheuplein说：“因此，活动可以严格限制在肿瘤核心，保护周围组织，并显著减少副作用。这种作用是可逆的，可以精确控制。”

在肺癌细胞的实验室培养中，研究小组观察到了预期的生物反应。治疗迅速破坏了肿瘤细胞内的糖皮质激素受体。基因活性分析还表明，细胞从休眠状态中出现。

“当然，这现在也需要在活体生物中得到验证，”Scheuplein说。

肺癌以外的潜在应用

研究人员强调，在癌症患者中使用该系统之前，还需要进一步开发。

一个限制是光只能穿透组织几毫米。为了在肿瘤周围创建所需的保护边界，光源必须靠近治疗区域。例如，在肺癌中，这可能通过内窥镜实现。

对于位于身体深处的肿瘤，研究小组希望开发出对较长波长的光（如近红外光）有反应的开关版本，这种光可以在组织中传播得更远，而且更温和。该平台也可能具有糖皮质激素受体以外的应用。

“我们开发了一个模块化系统，我们也可以用来关闭其他受体，”Scheuplein解释道。

潜在的靶点包括参与激素依赖性乳腺癌症的雌激素受体和与晚期癌症相关的雄激素受体。该系统还可以作为一种研究工具，帮助科学家更好地了解癌症生物学中涉及的复杂信号通路。

上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道(https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2026/06/light-switch-makes-cancer-vulnerable-to-attack.html)。

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