肿瘤防治研究  2018, Vol. 45 Issue (9): 715-716
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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Nature子刊:新发现可用疟疾检测癌症
肿瘤防治研究, 2018, 45(9): 715-716
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2018, 45(9): 715-716
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2018.09.0001
Nature子刊:新发现可用疟疾检测癌症

近日哥本哈根大学的研究人员发现,利用一种粘附在癌细胞上的疟疾蛋白可诊断早期癌症。“我们能够灵敏地从血液中提取单个癌细胞,捕获癌细胞的数量比现有多。且该方法不依赖于癌症类型,因此可以在血样中检测到各种类型的癌细胞。”研究通讯作者、免疫学和微生物学系的Ali Salanti教授说。相关研究已发表在《Nature Communications》杂志上。

几年前,Ali Salanti及其同事们发现了一种用疟原虫产生的VAR2CSA蛋白治疗癌症的新方法。这些发现构成了研究小组新诊断方法的基础。除此之外,他们还发现疟疾蛋白附着在一种特定的糖分子上,后者存在于95%的癌症细胞中。也就是说,这种新的诊断方法可以用来检测几乎所有的癌症。

据研究人员介绍,使用疟疾蛋白可以从血样中提取循环肿瘤细胞,他们提取了10个癌细胞,并将其添加到5 ml血样中,随后,利用VAR2CSA蛋白成功从血样中提取出9个癌细胞。研究人员表示,通过计算癌细胞的数量,并以此为基础对患者在治疗过程中循环肿瘤细胞的数量做出预测,适时修改治疗方案;此外,还可回收活癌细胞,培养它们用于测试治疗,以确定患者对哪种治疗有反应。该研究组在一项大型临床研究中,入选一些胰腺癌患者使用这种方法进行了测试,在每一个胰腺癌患者身上发现了数量惊人的循环肿瘤细胞,但对照组没有。

研究人员设想在未来能用这种方法筛查患癌症的高风险人群。同时也希望该方法可作为一个生物标志物来指示一个症状模糊的患者是否罹患癌症。(来源:生物探索)

科学家首次观察到肿瘤转移过程

一种基于荧光素酶的成像技术,展示了肿瘤细胞融合从而在活体动物转移性继发肿瘤中形成杂交细胞的首个例子。美国明尼苏达大学双城分校的研究人员首次在活体动物中证实了健康肿瘤杂交细胞和转移性肿瘤之间的联系。在美国物理联合会(AIP)出版集团所属《应用物理快报—生物工程》杂志上,该团队讨论了他们如何研究人类杂交细胞中独特的异种基因表达谱以及杂交细胞如何自发地出现在小鼠模型中。

“研究界正在意识到,异质性会让肿瘤很难治疗。”论文作者之一Brenda Ogle介绍说,“不用创建很多靶向不同肿瘤细胞类型的疗法,通过限制肿瘤内部杂交形成进而从源头上减少异质性或许是可能的。”

Ogle团队首先培养了自然融合形成杂交体的健康细胞和肿瘤细胞。利用一种被称为RNA-seq的技术,该团队拍摄了每个融合的杂交细胞基因表达的分子快照。发现由此获得的杂交体同时表达了健康细胞和肿瘤细胞的基因。这帮助转移性细胞在原发肿瘤中生存下来并可能为其他肿瘤细胞打好基础。

随后,该团队改造了小鼠,使其在杂交体出现时产生一种被称为荧光素酶的诱导性报告酶。这让研究人员得以首次追踪活体动物内的杂交体形成。他们没有利用生物荧光宏观成像——因为缺少探测散布在整个样本内的细胞的敏感性,而是开发了一种将上百张显微图像拼凑起来以探测荧光素酶的技术。研究发现,小鼠表达荧光素酶的地方变亮,表明杂交细胞正在体内自然形成。同时,和原发肿瘤相比,转移性肿瘤显示出更高比例的杂交细胞。(来源:中国科学报)

肿瘤确诊有望通过“拍照”完成

复旦大学化学系张凡教授团队在近红外荧光寿命活体成像领域取得重要进展。他们的研究表明,肿瘤将有望通过无创的近红外荧光寿命成像技术进行诊断。相关论文近日发表在《Nature Nanotechnology》(《自然·纳米技术》)上。

张凡团队提出“基于时间维度的多重成像法”,即利用在近红外第二窗口区具有荧光发射的稀土纳米探针荧光寿命信号来实现活体多重成像。当荧光探针被一束近红外激光激发后,探针吸收能量会从基态跃升至激发态,当去除激发光后,探针荧光强度降低到激发时荧光最大强度时(1e时)所需要的时间即为荧光寿命。

团队在实验中发现,荧光寿命相对稳定,并不会因为生物组织深度的改变而随之改变。根据荧光寿命这一定量,张凡团队选择了毒性更低、扛光漂白能力更强的稀土纳米颗粒进行实验。经过长时间研究和精确调控,最终成功将这一新型成像技术应用于乳腺癌肿瘤的精准诊断,获得了满意效果,其后,又对多个肿瘤标志物进行定量检测,结果表明与临床医学传统的检测技术获得的结果具有高度一致性。

“时间维度多重成像法”以“拍照”的形式取代了原本的活检手术,不仅可以直接避免肿瘤细胞转移的风险,同时也降低了传统方法在组织切片、处理和评分过程中可能造成的人为误判风险,有望成为一种新型的无创肿瘤诊断方法。

张凡表示,目前该研究仍停留在实验室阶段,还需进一步向临床试验推进。(来源:健康报网)

抑制乳腺癌浸润机制有了新发现

最近,美国约翰斯·霍普金斯大学的小鼠实验显示,乳房乳管周围的细胞层能够伸出并捕获逃逸的癌细胞来防止其在体内扩散。这表明肌上皮细胞的细胞层是一种能抑制乳腺癌转移的积极防御机制。该实验结果于7月30日在线发表在《细胞生物学杂志》上。

“如果癌症转移被看作是长跑比赛,则突破该细胞层就相当于从起跑线冲出。”约翰斯·霍普金斯大学医学院细胞生物学教授及约翰·霍普金斯西德尼金梅尔综合癌症中心成员Andrew Ewald说:“了解癌细胞是如何被限制的,可以帮助我们开发能预测个体癌症转移风险的方法。”

在该研究中,Ewald团队对从小鼠乳腺内层取出的细胞进行改造来产生蛋白Twist1,该蛋白通过改变基因表达起作用。研究人员发现,当浸润性Twist1细胞突破肌上皮层时,肌上皮细胞能够抓住这些逃逸的细胞。在总共114次观察中,有92%的时候,它可以将其拉回到乳腺导管内。这些研究结果确立了肌上皮细胞作为防御细胞逃逸的动态屏障的新概念,而不像之前推测的那样仅仅充当静态的阻挡物。为了证实他们的发现是一种主动行为而不仅仅是由于细胞天然的“黏性”,Ewald团队改变了肌上皮细胞的两个关键特征:它们的收缩能力和它们与浸润细胞的数量比。

研究人员对小鼠肌上皮细胞进行遗传改造,以去除其平滑肌肌动蛋白(一种促使细胞收缩的蛋白)。与作为对照的正常肌上皮细胞相比,在这种情况下突破肌上皮层的逃逸浸润细胞的数量增加了3倍。研究人员还发现,减少肌上皮细胞与浸润性细胞的比例也会增加逃逸癌细胞的数量。与没有防御屏障的浸润性细胞的扩散相比,通过为每个浸润细胞添加两个肌上皮细胞,其逃逸率就降为14。加利福尼亚大学旧金山分校的外科病理学研究员Eliah Shamir说:“这一点很重要,因为它表明肌上皮细胞的物理完整性和肌上皮细胞内的基因表达对于预测人类乳腺肿瘤的行为非常重要。任何肌上皮层变薄或脱落的地方都有可能有癌细胞逃逸。”

未来,Ewald和他的团队计划研究促使肌上皮层发生动态反应的细胞机制,以及由其失败而导致浸润发生的原因。(来源:中国科学报)

上海药物所实现光控药物胞浆递送和肿瘤的可视化治疗

细胞毒性T细胞具有特异性杀伤异常细胞的能力,在肿瘤治疗中发挥着重要作用。嵌合抗原受体-T细胞(CAR-T)的发明进一步拓宽了其在肿瘤治疗领域的应用。然而,细胞毒性T细胞在体内的行为难以监测和调控,在实体瘤治疗中由于免疫微环境的存在疗效有限,且需要从患者提取T细胞进行修饰,规模化制备受限。

中国科学院上海药物研究所制剂研究中心人员采用天然来源的明胶和红细胞膜,构建了包载水溶性药物亚甲基蓝和顺铂的仿细胞毒性T细胞纳米粒(MPV),实现了纳米粒的实时示踪、光控激活和胞浆药物递送,发现MPV能够在血液中长循环,并可利用MPV内高浓度亚甲基蓝的光声特性实现肿瘤内药物蓄积的实时监测;在肿瘤蓄积最高时,通过红外激光照射可在肿瘤部位利用MPV的光热光动力特性,提高MPV在肿瘤内的渗透并触发其向肿瘤细胞胞质递送亚甲基蓝和顺铂,并利用光热成像和荧光成像实时观测肿瘤内MPV的激活过程和程度;随后在光动力和化疗联合作用下,促使肿瘤细胞凋亡,使原位三阴性乳腺癌肿瘤部分消退并抑制其97%肺转移灶的形成。

该研究工作于7月发表在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。(来源:上海市科学技术委员会)

国家自然科学基金委发布肿瘤可视化研究资助明确5大方向

近日,国家自然科学基金委员会发布《肿瘤演进与诊疗的分子功能可视化研究重大研究计划2018年度项目指南》。该项目将要解决的核心科学问题为肿瘤演进过程中关键分子的信息提取、特征确定、功能可视化及其诊疗意义。《指南》鼓励申请人采用多学科交叉的研究手段,注重与信息科学、化学科学、数理科学等领域的合作。

根据《指南》,该重大研究计划旨在通过对肿瘤演进和诊疗的关键分子功能可视化研究,形成对恶性肿瘤本质的新认识。聚焦于肿瘤演进的关键分子与功能甄别、分子网络与表型图谱构建以及基于分子功能可视化的肿瘤诊断与疗效评估,阐述肿瘤分子成像基础、肿瘤异质性和微环境演进机制,明确肿瘤各演进阶段的生物学表征和恶性本质及影像-病理-组学融合诊断意义,加速肿瘤基础研究成果向临床诊疗的转化,为提高我国肿瘤患者的5年生存率和降低死亡率提供科学依据。

《指南》明确了2018年度拟重点资助的5大方向。一是早期肿瘤的成像基础与分子影像特征研究;二是肿瘤免疫和代谢微环境演进的可视化研究;三是肿瘤影像、病理与多组学融合的智能诊断研究;四是肿瘤异质性的分子影像功能分型研究;五是肿瘤序贯性治疗的分子影像监测研究。(来源:新华网)