Nature子刊：新技術利用癌細胞行為而非遺傳信息預測其轉移

來源：作者：人氣：-發表時間：2019-05-28 09:53:00【大中小】

研究人員和臨床醫生并不完全理解為什么有些癌癥會擴散，而有些則不會。他們所知道的是，當癌癥擴散時，存活率會大幅下降。

如果醫生能夠預測原發性腫瘤轉移的可能性，他們就能夠為患者選擇最佳的治療方案。然而，目前的檢測只關注腫瘤遺傳學，因為它可以突變和改變。

約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)化學與生物分子工程系的博士研究生Chris Yankaskas想知道，他能否通過觀察癌細胞的表型或可觀察到的細胞特征和行為，從另一個角度預測癌細胞的轉移。在納米生物研究所的核心成員和教授Konstantinos Konstantopoulos的指導下，Yankaskas和一組研究人員創建了量化細胞入侵的微流控分析，或MAqCI--一種通過觀察兩個關鍵細胞轉移所需的行為（而不是腫瘤遺傳學）來預測乳腺癌轉移的診斷工具和方法。

Yankaskas說："癌癥進展的復雜性和每個病人癌細胞之間的差異使得很難在個案基礎上預測轉移。我們的目標是繼續利用病人活組織切片中的細胞研究乳腺癌，并希望將這項技術推廣到其他癌癥類型。"

癌癥治療對身體來說是費力的，而且可能是昂貴的。有些病人需要化療、放療、外科手術、靶向治療，或以上綜合治療。MAqCI可以幫助臨床醫生和患者確定治療侵襲性癌癥的最合適方法，避免過度治療侵襲性較弱的癌癥。

為了開發他們的設備，Yankaskas首先必須訓練MAqCI識別正常乳腺上皮細胞(對照組)、非侵襲性乳腺癌細胞和侵襲性/轉移性乳腺癌細胞的特征行為。一旦確定了這些參數，研究小組就使用獨立的細胞群，包括乳腺癌患者的標本，來驗證MAqCI能夠正確地測量和表征細胞。

該測試測量了發生轉移所必需的兩個關鍵細胞行為：細胞活力--測量細胞向體內遠處轉移的能力，以及增殖能力--細胞增殖的程度。

這項發表在《自然生物醫學工程》(Nature Biomedical Engineering)雜志上的研究結果顯示，MAqCI的準確性、敏感性和特異性足以預測乳腺癌人群是否會發生轉移。該技術具有潛在的臨床應用價值，因為它使用小樣本量，在一到兩天內提供結果，并可以分離這些細胞進行進一步表征。

MAqCI檢測的另一個優點是，它可以觀察細胞的可觀察特征，而且相對簡單，容易解釋，不像基因篩查。預測癌癥人群是否能夠轉移是困難的，而這種行為方法提供了一種更簡單、更有效的預測方法。

Konstantopoulos說："MAqCI有潛力診斷腫瘤的轉移傾向，并根據患者的具體情況篩選針對轉移引發細胞的治療方法，用于個性化治療。我們目前正在測試預測腦癌患者預期壽命的方法。我們相信MAqCI將成為診斷、預后和精確治療實體腫瘤患者的重要工具。"

參考資料：

Christopher L. Yankaskas et al。A microfluidic assay for the quantification of the metastatic propensity of breast cancer specimens， Nature Biomedical Engineering (2019). DOI： 10.1038/s41551-019-0400-9

www.nature.com/articles/s41551-019-0400-9