研究發(fā)現(xiàn)用于檢測轉移性癌細胞的生理變化新方法

    大多數(shù)癌癥致死原因是由于癌細胞的轉移性。一旦轉移，癌細胞的遺傳和生理性質都會改變。

    之前研究都關注轉移性癌細胞的遺傳學變化，但是很難研究其生理變化。zui近MIT科學家開發(fā)出一種能夠研究癌細胞生理性質的方法。該方法檢測癌細胞的三種關鍵性質，細胞的質量，硬度和摩擦性。

    科學家應該該方法分析了這些性質如何變化才能導致癌細胞轉移到新位置：科學家之前發(fā)現(xiàn)高轉移性的細胞形態(tài)通常不規(guī)則，但是MIT研究人員發(fā)現(xiàn)降低細胞摩擦性也會幫助癌細胞通過狹窄通道，推測摩擦性也在癌細胞通過血管到達新位置的過程中扮演重要角色。相關報道發(fā)表在4月22日的PNAS上。

    Sangwon Byun博士和他的研究團隊使用的系統(tǒng)是基于MIT癌癥研究中心的Scott Manalis博士之前開發(fā)的系統(tǒng)。Manalis博士稱該系統(tǒng)為懸浮微管共振器，能夠測量單細胞的質量和密度。

    在SMR中，細胞通過一個雕刻有小片的通道，小片以共振頻率振動，激光束能夠檢測到該振動。當有細胞通過通道時，小片的共振頻率改變，科學家就能夠計算出細胞的質量和密度。

    在新研究中，科學家改進了該系統(tǒng)，科學家可以追蹤每個細胞通過通道狹窄入口的速度。由于通道直徑小于細胞直徑，這樣就能估計細胞的規(guī)則性和通過通道的摩擦性。越快擠壓通過這個開口的細胞越不規(guī)則。

    科研人員比較了兩種鼠肺癌細胞的不規(guī)則性。兩種細胞只有一種轉錄因子NKX2-1表達不同：不表達該轉錄因子的癌細胞更具侵染性也更易轉移?？茖W家發(fā)現(xiàn)不表達NKX2-1的癌細胞通過狹窄通道的速度更快，與之前轉移性癌細胞跟不規(guī)則的報道相同。

    研究人員進一步比較了相同小鼠中的非轉移性癌細胞和轉移性癌細胞的不同，發(fā)現(xiàn)轉移性癌細胞不僅跟不規(guī)則而且轉移通過通道的速度更快。相似的結果在人 的非轉移性和轉移性肺癌細胞系中也得到證實。Byun博士稱，看起來細胞表明更平滑通過通道的能力越強。

    該現(xiàn)象之前并未被發(fā)現(xiàn)，部分是因為科學家無法同時檢測細胞體積，形狀和摩擦性。很多因素可以影響細胞和通道壁之間的摩擦系數(shù)，包括細胞表面的蛋白質。如轉移性癌細胞通常細胞表面有大量的唾液酸，或許改變了摩擦系數(shù)。

    哈佛醫(yī)學院教授Mehmet Toner 博士評價稱，MIT的新系統(tǒng)或許是世界上zui敏感的測量單個細胞的生物物理性質的儀器。這能夠大大提高我們對轉移性癌細胞的性質的理解。