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Oncotarget:新型细胞培养技术助力癌症个性化治疗

2014/12/23 来源:Ebiotrade
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导读
密歇根大学(U-M)研究人员发表了一项新研究,可使我们更深入了解癌症,并对疾病进行更好的早期治疗。在这项研究中,他们发明了一种可靠的方法,可在体外培养患者来源的某类癌细胞用于研究。这种新技术的有效性,是以前方法的三倍以上,相关研究结果发表在最近的《Oncotarget》杂志。


最近,密歇根大学(U-M)研究人员发表了一项新研究,可使我们更深入了解癌症,并对疾病进行更好的早期治疗。在这项研究中,他们发明了一种可靠的方法,可在体外培养患者来源的某类癌细胞用于研究。相关研究结果发表在最近的《Oncotarget》杂志。

这种新技术的有效性,是以前方法的三倍以上。研究人员称,这是循环肿瘤细胞(CTCs)研究向前迈出的重要一步,循环肿瘤细胞从肿瘤脱落,并在癌症患者的血液内循环。据认为,它们会导致转移,癌症在体内的扩散可引起将近90%的癌症相关死亡。

这些细胞也含有重要的遗传信息,可以让医生做出更明智的治疗决定,甚至可为个别患者量身定制个性化的治疗策略。由于这些细胞在血液中循环,因此我们可以通过抽血(而不是活检)收集它们。但是进展一直很缓慢,主要是因为这些细胞在早期癌症患者体内是罕见的。

这种新的捕获和培养方法改变了这一切,它可提供一种可靠的方法,甚至从早期患者身上获得可用数量的循环肿瘤细胞。在最近的一项研究中,这种技术培养了来自于73%患者的新细胞,比以前方法的成功率高三倍,是第一种用于早期癌症的方法。

U-M化学工程助理教授Sunitha Nagrath正从事于开发这项新技术。根据他介绍,这是一个重大的转折。Nagrath说:“这种培养方法给临床医生提供了一种方式,能够更容易和更频繁地研究每名患者的肿瘤。我们可以寻找治疗耐药性和测试可能的治疗药物。它也使我们更加能够预测肿瘤的转移。”

该技术还可以使医生用一种快速、非侵入性的“血检”而非目前使用的组织活检,捕获癌细胞用于诊断。这可能使他们能够密切关注每名患者的情况,并做出更明智的治疗决定。

U-M医学肿瘤学副教授Nithya Ramnath说:“我们想象,在四到五年内会有一种即时检测解决方案。采集血样后很短的时间内,医生就会对你肿瘤的情况有一个全面的了解。”

捕获和培养过程开始于一种微流控芯片设备,当一个血样抽送通过该设备时,它可以捕获癌细胞。该研究小组在1到3英寸的玻璃片上,使用一种由聚二甲基硅氧烷制成的芯片。他们在芯片上覆盖了极小的柱子,可减缓并捕获细胞,然后在上面涂了一层抗体,可结合癌细胞。

当癌细胞被捕获在芯片上时,研究小组抽送一种胶原混合物和基质胶生长介质。他们还添加了癌症相关成纤维细胞。这创建了一种三维环境,密切模仿癌症患者体内的条件。

捕获的癌细胞在混合物中蓬勃生长,在73%的测试样品中产生了额外的细胞。较之以前的方法这是一个重大的改进,之前的方法研究的是晚期癌症患者,只看到了大约20%的成功率。

Nagrath说:“原发癌细胞在平坦的表面上不能良好生长,就像人一样,它们也需要邻居才能繁荣生长。胶原蛋白和基质胶提供了一种三维的环境,供细胞生长,而癌症相关成纤维细胞则给予它们需要的‘邻居’细胞。”

这项技术可以应用于大多数癌症,包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌等等。肿瘤学特聘教授、U-M综合癌症中心主任Max Wicha博士正致力于开发这项技术,他表示,这种技术也可让医生能够更密切地关注每名患者的疾病进展。

Wicha说:“癌细胞是不断变化的,它们会很快对一种给定的疗法产生耐药性。这样的设备将使我们能够实时跟踪肿瘤的进展。如果一种癌症对治疗发展出耐药性,我们就可以很快地换成另一种不同的疗法。”

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