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开发传感器来检测癌症的传播能力

2018-12-06

  香港力钧医疗:侵袭性癌细胞从肿瘤原始部位扩散到身体的远端部分称为转移,它是癌症患者死亡的主要原因。加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员在iScience在线发表的一篇论文中报告了可以检测和测量单个癌细胞转移潜能的工程传感器。

  “如果没有转移,癌症不会如此具有破坏性,”加州大学圣地亚哥医学院医学与细胞与分子医学系教授,网络医学中心主任和高级研究作者Pradipta Ghosh博士说。

  “虽然一旦发生转移就有很多方法可以检测转移,但是没有什么可以'看到'或'测量'未来肿瘤细胞转移的可能性。所以在网络医学中心,我们解决了这个问题。工程生物传感器的挑战旨在监测驱动肿瘤转移的不是一个,而不是两个,而是多个信号传导程序;一旦检测到这些信号,只有当肿瘤细胞获得高转移潜力并因此变得致命时才会打开荧光信号。

  癌细胞通过劫持许多信号传导途径中的一种来改变正常细胞通讯,以允许转移发生。由于肿瘤细胞适应环境或癌症治疗,预测将使用哪种途径变得困难。通过比较正常与所有癌症组织中的蛋白质和蛋白质修饰,Ghosh及其同事发现了一种特殊的蛋白质及其独特的修饰,称为酪氨酸磷酸化的CCDC88A(GIV / Girdin),仅存在于实体肿瘤细胞中。比较分析表明,这种修饰可以代表在转移期间通常被肿瘤细胞劫持的多种信号传导途径的会聚点。

  该团队使用新型工程生物传感器和先进的显微镜监测GIV的修改,发现荧光信号确实反映了肿瘤细胞的转移倾向。然后,他们能够测量单个癌细胞的转移潜力,并通过该活动解释进化肿瘤生物学的未知数。结果是荧光共振能量转移(FRET)生物传感器的发展。

  Ghosh说,虽然具有高度的侵略性和适应性,很少有癌细胞转移,转移潜能来来往往。如果可以预测转移,则该数据可用于个体化对个体患者的治疗。Ghosh说,例如,预计癌症无法转移或手术切除疾病的患者可以免于剧毒治疗。预计其癌症会被积极扩散的患者可以用精确药物治疗以靶向转移细胞。

  “这就像看着魔术8球,但用一个适当的尺度来衡量不可估量和预测结果,”Ghosh说。“我们不仅有可能获得单细胞水平的信息,而且还看到在单个细胞中发生过程的可塑性。当我们提供治疗以了解个体细胞如何反应时,可以使用这种成像。 “

  作者写道,传感器需要进一步改进,但有可能成为癌细胞生物学的变革进步。

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