肿瘤

Angew Chem Int Edi:鉴别肿瘤干细胞 全新传感器火眼金睛

作者:MedSci 来源:MedSci 梅斯 日期:2018-02-09
导读

          大多数癌症死亡由复发或转移性肿瘤导致。常规治疗靶向快速分裂的肿瘤细胞,但无法根除高度耐药的肿瘤干细胞,最终造成身体其他部位的肿瘤复发和扩散。韩国基础科学研究院(IBS)内的自组装和复杂性中心开发了首个显现肿瘤干细胞的荧光传感器。其在肺、中枢神经系统、黑色素瘤、乳腺、肾、卵巢、结肠和前列腺癌细胞培养中起作用。

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        大多数癌症死亡由复发或转移性肿瘤导致。常规治疗靶向快速分裂的肿瘤细胞,但无法根除高度耐药的肿瘤干细胞,最终造成身体其他部位的肿瘤复发和扩散。韩国基础科学研究院(IBS)内的自组装和复杂性中心开发了首个显现肿瘤干细胞的荧光传感器。其在肺、中枢神经系统、黑色素瘤、乳腺、肾、卵巢、结肠和前列腺癌细胞培养中起作用。

        传感器成为无需活检的治疗后评估和抗肿瘤干细胞药物研发的有用工具。研究在POSTECH(浦项市,韩国)进行,与科学技术与研究机构(新加坡)合作,发表在《Angewandte Chemie International Edition》。

        在一些病例中,名为肿瘤干细胞的少数细胞是治疗后肿瘤再生的原因。干细胞样的特性使它们在肿瘤内产生新的成熟肿瘤细胞。尽管有一些肿瘤干细胞靶向抗体,还没有能涵盖来自不同组织的全部肿瘤干细胞类型的单一通用抗体。

        通过筛查数千种荧光化学物质,研究小组开发了TiY——选择性染色非小细胞肺癌(占全部肺癌的85%左右)的肿瘤干细胞的传感器,他们发现,TiY能在不同的人类肺癌细胞系和取自患者的肿瘤细胞中区分肿瘤干细胞和非肿瘤干细胞。

        除了肺癌,TiY能针对源自中枢神经系统、黑色素瘤、乳腺、肾、卵巢、结肠和前列腺癌的28种类型人类细胞系中的肿瘤干细胞。CHANG Young-Tae介绍,TiY具有通用探针的特点,适用于不同类型癌症,不考虑组织来源。

        研究者发现,TiY与波形蛋白(细胞内蛋白)结合。作为细胞骨架的一部分,波形蛋白给予细胞灵活性和结构,也是上皮-间质转化(EMT)的标志物。EMT被认为是上皮肿瘤中转移的关键事件。EMT过程让细胞从附近分离,采取迁移和侵袭性行为。尽管这是胚胎发生以构建新组织的正常过程,当其发生在癌症细胞中时,发生转移。尽管已知波形蛋白是肿瘤干细胞的生物标志物,抗波形蛋白抗体可及,但它们不能进入活细胞,因此不能用于检测活的肿瘤干细胞。相反,TiY是药样小分子,具有无需活检就能在体内检测肿瘤干细胞的特性。

        在实验室中,肿瘤干细胞能长成球面样结构——肿瘤球,在显微镜下容易识别。研究者发现,由于TiY的高浓度导致球面形成抑制,波形蛋白直接影响球面形成能力。此外,研究小组将TiY和抑制球形蛋白抑制剂醉茄素A(WFA)进行比较,发现在比较正常细胞和非肿瘤干细胞的毒性时,TiY对肿瘤干细胞的选择性比WFA更强。

        其他实验也显示,TiY能抑制小鼠异种移植模型中的肿瘤生长。当前,正在进行TiY用于更广泛类型癌症的比较性研究,同时筛查抗肿瘤干细胞药物平台。

        原始出处:

        Yong-An Lee, Jong-Jin Kim, Jungyeol Lee, et.al.Identification of Tumor Initiating Cells by a Small Molecule Fluorescent Probe through Vimentin as the Biomarker.Angewandte Chemie International Edition 26 January 2018

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