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新型細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)助力癌癥個(gè)性化治療

日期:2014-12-22 08:58:02

 最近,密歇根大學(xué)(U-M)研究人員發(fā)表了一項(xiàng)新研究,可使我們更深入了解癌癥,并對(duì)疾病進(jìn)行更好的早期治療。在這項(xiàng)研究中,他們發(fā)明了一種可靠的方法,可在體外培養(yǎng)患者來(lái)源的某類(lèi)癌細(xì)胞用于研究。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《Oncotarget》雜志。

 

這種新技術(shù)的有效性,是以前方法的三倍以上。研究人員稱(chēng),這是循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTCs)研究向前邁出的重要一步,循環(huán)腫瘤細(xì)胞從腫瘤脫落,并在癌癥患者的血液內(nèi)循環(huán)。據(jù)認(rèn)為,它們會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)移,癌癥在體內(nèi)的擴(kuò)散可引起將近90%的癌癥相關(guān)死亡。

 

這些細(xì)胞也含有重要的遺傳信息,可以讓醫(yī)生做出更明智的治療決定,甚至可為個(gè)別患者量身定制個(gè)性化的治療策略。由于這些細(xì)胞在血液中循環(huán),因此我們可以通過(guò)抽血(而不是活檢)收集它們。但是進(jìn)展一直很緩慢,主要是因?yàn)檫@些細(xì)胞在早期癌癥患者體內(nèi)是罕見(jiàn)的。

 

這種新的捕獲和培養(yǎng)方法改變了這一切,它可提供一種可靠的方法,甚至從早期患者身上獲得可用數(shù)量的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。在最近的一項(xiàng)研究中,這種技術(shù)培養(yǎng)了來(lái)自于73%患者的新細(xì)胞,比以前方法的成功率高三倍,是第一種用于早期癌癥的方法。

 

U-M化學(xué)工程助理教授Sunitha Nagrath正從事于開(kāi)發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)。根據(jù)他介紹,這是一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折。Nagrath說(shuō):“這種培養(yǎng)方法給臨床醫(yī)生提供了一種方式,能夠更容易和更頻繁地研究每名患者的腫瘤。我們可以尋找治療耐藥性和測(cè)試可能的治療藥物。它也使我們更加能夠預(yù)測(cè)腫瘤的轉(zhuǎn)移。”

 

該技術(shù)還可以使醫(yī)生用一種快速、非侵入性的“血檢”而非目前使用的組織活檢,捕獲癌細(xì)胞用于診斷。這可能使他們能夠密切關(guān)注每名患者的情況,并做出更明智的治療決定。

 

U-M醫(yī)學(xué)腫瘤學(xué)副教授Nithya Ramnath說(shuō):“我們想象,在四到五年內(nèi)會(huì)有一種即時(shí)檢測(cè)解決方案。采集血樣后很短的時(shí)間內(nèi),醫(yī)生就會(huì)對(duì)你腫瘤的情況有一個(gè)全面的了解。”

 

捕獲和培養(yǎng)過(guò)程開(kāi)始于一種微流控芯片設(shè)備,當(dāng)一個(gè)血樣抽送通過(guò)該設(shè)備時(shí),它可以捕獲癌細(xì)胞。該研究小組在13英寸的玻璃片上,使用一種由聚二甲基硅氧烷制成的芯片。他們?cè)谛酒细采w了極小的柱子,可減緩并捕獲細(xì)胞,然后在上面涂了一層抗體,可結(jié)合癌細(xì)胞。

 

當(dāng)癌細(xì)胞被捕獲在芯片上時(shí),研究小組抽送一種膠原混合物和基質(zhì)膠生長(zhǎng)介質(zhì)。他們還添加了癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞。這創(chuàng)建了一種三維環(huán)境,密切模仿癌癥患者體內(nèi)的條件。

 

捕獲的癌細(xì)胞在混合物中蓬勃生長(zhǎng),在73%的測(cè)試樣品中產(chǎn)生了額外的細(xì)胞。較之以前的方法這是一個(gè)重大的改進(jìn),之前的方法研究的是晚期癌癥患者,只看到了大約20%的成功率。

 

Nagrath說(shuō):“原發(fā)癌細(xì)胞在平坦的表面上不能良好生長(zhǎng),就像人一樣,它們也需要鄰居才能繁榮生長(zhǎng)。膠原蛋白和基質(zhì)膠提供了一種三維的環(huán)境,供細(xì)胞生長(zhǎng),而癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞則給予它們需要的‘鄰居’細(xì)胞。”

 

這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于大多數(shù)癌癥,包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌等等。腫瘤學(xué)特聘教授、U-M綜合癌癥中心主任Max Wicha博士正致力于開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù),他表示,這種技術(shù)也可讓醫(yī)生能夠更密切地關(guān)注每名患者的疾病進(jìn)展。

 

Wicha說(shuō):“癌細(xì)胞是不斷變化的,它們會(huì)很快對(duì)一種給定的療法產(chǎn)生耐藥性。這樣的設(shè)備將使我們能夠?qū)崟r(shí)跟蹤腫瘤的進(jìn)展。如果一種癌癥對(duì)治療發(fā)展出耐藥性,我們就可以很快地?fù)Q成另一種不同的療法。”

 


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