Nat Commun：癌症放疗新希望！研究揭示生物钟与DNA修复之间的分子机制

目前，癌症发病率在全球范围内持续攀升，WHO数据显示，癌症已成为全球第二大死因，每年会导致近1000万人死亡。在这些患者中，超过半数需要接受放射治疗，放疗的原理说起来很简单，即通过高能量射线在癌细胞DNA上制造大量断裂，让这些"失控的细胞"因为无法修复致命损伤而死亡；但问题是，正常细胞也需要修复DNA损伤，这就形成了一个治疗困境，如何在杀死癌细胞的同时，最大限度地保护正常细胞？

近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Circadian regulation of homologous recombination by cryptochrome1-mediated dampening of DNA end resection”的研究报告中，来自安达卢西亚分子生物学与再生医学中心等机构的科学家们通过研究取得了一项令人振奋的研究成果。他们发现，答案或许就藏在我们身体里的"生物钟"中。

人体细胞修复DNA断裂的能力并非一成不变，而是呈现出明显的昼夜节律，研究人员首次揭示，这种修复能力在清晨达到顶峰，随后逐渐减弱，到傍晚时分降至最低点；这意味着，在傍晚时刻，癌细胞对放疗的敏感性最高。这一发现的核心是一种名为CRY1的蛋白质。作为生物钟的关键组成部分，CRY1蛋白水平在一天中自然波动：清晨含量最低，傍晚含量最高。研究人员发现，CRY1蛋白就像一个聪明的“修复制动器”，当它在傍晚达到高峰时会抑制DNA修复过程，从而就会使癌细胞在面对放疗时更加脆弱。

DNA切除遵循昼夜节律模式振荡

研究者指出，这就像抓住了癌细胞的一个软肋，当CRY1水平升高时，细胞的DNA修复能力下降，此时给予放疗，癌细胞就难以修复被破坏的DNA且最终走向死亡。更令人惊喜的是，这一发现在临床数据中得到了验证；研究人员回顾分析了马卡雷纳大学医院的患者数据，发现在下午或傍晚接受放疗的乳腺癌和前列腺癌患者，其总体生存率显著高于上午治疗的患者。值得注意的是，这种时间效应在肺癌和胶质瘤患者中并未观察到，提示这种治疗策略可能对特定类型的肿瘤更为有效。

这项研究不仅揭示了生物钟与DNA修复之间的分子机制，更重要的是为癌症治疗提供了切实可行的优化方案；相比于开发昂贵的新药，调整治疗时间几乎是零成本的干预手段，却可能带来显著的疗效提升。研究者认为，他们并不是在发明一种新的疗法，而是在教会医生如何更聪明地使用现有武器，临床医生们只需要看看手表，也许就能让治疗效果翻倍。这一发现也为“癌症时间疗法”这一新兴领域注入了新的活力。所谓时间疗法就是根据人体生物节律来优化药物治疗或放疗的时间，以达到最大疗效和最小副作用。

当然，研究者也提醒，在将这些发现广泛应用于临床之前还需要更多前瞻性的大规模临床试验来验证；同时，个体之间的生物钟差异也需要考虑在内，毕竟，有人是"早起的鸟儿"，有人则是"夜猫子"。或许在不久的将来，肿瘤科医生的处方单上除了写什么药、多大剂量，还会加上一条：请在下午4点后进行治疗，这种简单而巧妙的策略，将让放疗这个"老武器"焕发新的威力，从而为癌症患者带来更多希望。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Romero-Franco, A., Checa-Rodríguez, C., Jimeno, S. et al. Circadian regulation of homologous recombination by cryptochrome1-mediated dampening of DNA end resection. Nat Commun 16, 10802 (2025). doi：10.1038/s41467-025-65854-1.