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针对肿瘤起始细胞的多功能传感器

发表于 2018-02-08

大多数癌症死亡是由复发或转移性肿瘤引起的。常规疗法靶向快速分裂的肿瘤细胞,但不能根除高度耐化学性的肿瘤起始细胞(TIC),最终导致身体其他部位的肿瘤复发和扩散。位于基础科学研究所(IBS)的自组装和复杂性中心的一个研究小组开发了第一个可视化TIC的荧光传感器。在肺癌,中枢神经系统,黑色素瘤,乳腺癌,肾癌,卵巢癌,结肠癌和前列腺癌细胞培养中具有功能,这可能成为活检后评估和抗TIC药物开发的有用工具。这项研究是在POSTECH(韩国浦项)与科学技术与研究机构(A * STAR,新加坡)合作进行的。Angewandte Chemie国际版。


在一些情况下,称为TIC或癌症干细胞的少数细胞在治疗后有可能重新生长肿瘤。他们的干细胞样特性使他们能够在肿瘤内维持一个肿瘤干细胞库,并产生新的成熟肿瘤细胞。虽然有些TIC靶向抗体是可用的,但是没有一种通用抗体覆盖来自不同组织的各种TIC。


通过筛选数以千计的荧光化学品,研究小组开发了TiY,这种传感器可以选择性染色非小细胞肺癌的TICs,占所有肺癌的85%左右。他们发现,TiY能够在各种人类肺癌细胞系和患者来源的肺肿瘤中区分TIC和非TIC。


除肺癌以外,TiY能够靶向来源于中枢神经系统,黑素瘤,乳腺癌,肾癌,卵巢癌,结肠癌和前列腺癌的28种类型的人细胞系中的TIC。Chang Young-tae解释说:“TiY具有通用探针的特征,适用于各种癌症,而不管组织来源如何。


研究人员已经发现TiY与细胞内称为波形蛋白的蛋白结合。作为细胞骨架的一部分,波形蛋白使细胞具有柔韧性和结构,但是它也是上皮 - 间质转化(EMT)的标志,其被认为是上皮肿瘤转移的关键事件。EMT过程允许细胞与邻居分离并采取迁移和侵入行为。虽然这是在胚胎发生中建立新组织的正常过程,但是当它发生在癌细胞中时,它会产生转移。尽管波形蛋白是已知的TIC生物标志物,抗波形蛋白抗体可用,但它们不能进入活细胞,因此不能用于活TIC检测。


在实验室中,TIC可以像球形外观结构一样成长,即所谓的肿瘤球体,在显微镜下很容易识别。研究人员已经发现,这种球形成能力直接受波形蛋白的影响,因为较高浓度的TiY导致球形成的抑制。此外,研究小组将TiY与已知的vimentin抑制剂withaferin
A(WFA)进行比较,并观察到TiY对TIC的选择性比WFA更强,与对正常细胞和非TIC细胞的毒性相比。


另外的实验还显示TiY可以抑制小鼠异种移植模型中的肿瘤生长。目前,正在进行TiY综合应用于更广泛的癌症实例的研究,以及抗TIC药物平台的筛选。

免疫治疗

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