耶路撒冷希伯萊大學的研究人員在癌癥研究中取得了一項突破性進展，他們分析了低氧條件對一種熱門抗癌療法的影響，闡明了這一療法不能達到預期療效的原因，為打破這一僵局提供了新的線索。文章發表在本期的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

蛋白mTOR是雷帕霉素在哺乳動物中的作用目標，能夠調節細胞對環境信號的應答。人們發現，mTOR在許多實體瘤中被強力激活，因此將其作為癌癥治療中的重要靶標。不過此前的研究顯示，雖然通過藥物抑制mTOR能夠成功殺死腫瘤外層的癌細胞，但這類藥物在臨床試驗中，對腫瘤中心的細胞效果并不理想。

低氧是幾乎所有實體瘤都具備的普遍特性，能夠促進癌細胞的糖酵解、細胞增殖和血管生成。低氧條件能夠影響腫瘤對藥物治療的應答。此前科學家們已經知道，mTOR信號傳導會受到低氧條件的影響和改變，但并不清楚這一過程中的具體機制。

耶路撒冷希伯萊大學的Raphael D. Levine教授及其同事，在腦癌模型中對低氧條件進行了分析，希望明確低氧條件影響mTOR信號的機制，找到mTOR藥物療效不佳的原因。

為此，他們采用新型微芯片技術，來檢測單個癌細胞中的mTOR信號網絡，并在物理學理論的基礎上對數據進行解讀，使復雜的生物學系統簡單化。

研究人員對實體瘤中的常見低氧水平進行了研究，發現在這一條件下，mTOR相關的信號網絡會發生轉變，使這一通路無法正常應答mTOR藥物的治療。研究人員將上述轉變解讀為一種相變，并通過實驗進行了驗證。

研究顯示，在1.5% pO2（oxygen partial pressure）下，mTOR信號通路無法應答mTOR激酶抑制劑。而在1.5% pO2以上，抑制劑能夠發揮正常作用。研究人員指出，這種相變是信號網絡中的轉換點，發生得非常突然。一旦信號傳導發生轉變，細胞就不會再以之前的方式進行響應。也就是說，此時mTOR藥物對腫瘤無法繼續起到抑制作用。

這項研究明確了mTOR抑制劑臨床效果不佳的原因，為人們展現了生物學過程的復雜性，而這種復雜性正是人們在尋找疾病治療方法時遇到的主要障礙之一。