作者:Jacco van Rheenen 来源:《科学—转化医学》 发布时间:2012-11-5 10:24:57
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癌症转移早期步骤研究获进展
 
透过小鼠体内的一个玻璃窗,科学家们得以窥视机体深部器官癌细胞的积聚。近日来自荷兰的研究人员通过外科手术将一个透明的玻片移植到了动物的腹腔,透过这一玻片观察,他们确定了癌细胞从侵染新器官时的移动状态至非迁移状态从而使得细胞能够繁殖和建立新肿瘤这一过程中所发生的转变。这项新技术发表在10月31日的《科学—转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上,将帮助阐明重要的癌症转移早期步骤,还有可能推动转移靶向药物的开发和筛选。
 
加州大学旧金山分校分子生物学家Zena Werb (未参与该研究)说:“转移是癌症的一个重大问题,且目前对于其早期和晚期步骤知之甚少。知道细胞一开始运动迁移到肝脏并不令人意外,然而这却是第一次真正地看到它。”
 
英国癌症研究署肿瘤细胞生物学家Erik Sahai (未参与该研究)说:“最有意思的是,转移位点是在机体的深部,这使得当转移灶还只有2、3、4个细胞大小的阶段时很难弄清楚正在发生什么。”一扇进入如肝脏等高转移器官的窗口,让科学家们得以深入了解癌细胞离开原发肿瘤后在新位点建立的过程。“这不是一个容易解决的问题,”Sahai说。
  
过去在活体生物中建立转移的图像主要依赖于皮瓣术,剥开部分皮肤,利用显微镜对小鼠体内荧光标记细胞进行成像。在每次成像之后将皮肤恢复原样,再剥开另一处进行又一轮的成像。加州大学圣地亚哥分校的Robert Hoffman(未参与当前研究)说:“这对小鼠是微创。”他的研究小组曾利用这一技术在肝脏和胰脏中检测转移。但它需要每次都进行一次小手术来重开皮瓣,而一个成像窗口只需一次侵袭性的手术。
 
为了简化这一过程,Hubrecht研究所的Jacco van Rheenen和Laila Ritsma移除了小鼠部分的腹腔壁,插入包绕生物相容性钛环的圆玻璃片,用缝线和组织胶将它们固定到周围肌肉上。Sahai指出一直以来其他的成像窗被用于检测肺脏和大脑的转移,然而直接观察小鼠肝脏的新窗口更为轻巧,使得小鼠能够正常活动而不会破坏玻片,其数周仍留在适当的位置。van Rheenen说因为只进行一次手术,感染的风险也随之减低。
 
为了建立转移过程的图像,Ritsma和van Rheenen将表达荧光标记的结直肠癌细胞诸如到脾脏。细胞随后进入血流,扩散至全身,包括肝脏。观察细胞进入肝脏并长成新肿瘤,在早期研究人员看到当细胞团还非常小之时,细胞是活跃的,运动并从细胞团逸出。然而当细胞团体积增大后,细胞变得静止。
 
利用抑制剂阻断这一过程早期的细胞运动导致了细胞团的生长速率减慢,其后大细胞团数目减少,这表明早期的运动是成功转移的一个重要过程。
 
原发肿瘤周围组织的细胞移动和侵袭是转移细胞前往新位点的第一步,研究数据表明细胞在新位点生长之时也发生了相似的过程,“从而为我们提供了一些乐观的看法,我们开发的应对原发肿瘤位点侵袭的策略有可能也适用于细胞刚到达第二位点之时,”Sahai说。
 
腹壁视窗还可以帮助研究人员检测旨在靶向转移的治疗,探讨为何有些治疗未如预期那样起效。Saha说:“利用这些方法,我们可以看到正在发生的事情,以及一些药物有可能无效的原因。”(来源:生物通  何嫱)
 
 
 
 
 
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