为什么现代治疗手段，如放疗、化疗等通常无法杀死全部的癌细胞？为什么化疗后仍有相当一部分病人的癌症会复发？这些问题一直困扰着医学界。华中科技大学生命学院汪宁教授与同济医学院黄波教授领衔的研究成果揭示了部分答案。其论文Soft fibrin gels promote selection and growth of tumorigenic cells发表在Nature·Materials上。
图为癌细胞
这项研究是汪宁带领华中科技大学生命学院生物医学工程系的细胞生物力学与再生医学实验室和在美国伊利诺依大学的细胞分子力学实验室，以及黄波带领的华中科技大学同济医学院的肿瘤免疫实验室合作，通过细胞生物力学、生物材料学、干细胞生物学、肿瘤免疫学等多学科交叉研究，提出了一种分离和培养肿瘤再生细胞的新方法。
汪宁介绍说，大部分癌细胞并不致命，癌症的致命元凶是肿瘤再生细胞，它们生命力顽强，一旦在人体潜伏下来，就会增生形成恶性肿瘤，导致死亡。肿瘤再生细胞的潜伏期和生长周期都长，并不断增生，最终形成恶性肿瘤。如果将普通癌细胞比喻为工蚁，肿瘤再生细胞就好像是蚁后。
多年来，各国科学家不断利用各种办法来筛查“蚁后”。汪宁介绍说，以前筛查肿瘤再生细胞的方法都存在一定不足，而他们的新方法则有望解决这些问题。目前，他们已成功进行了8种不同癌细胞的实验。
他和团队在对黑素瘤肿瘤再生细胞的机理研究中发现，这些细胞具有和胚胎干细胞相似的独特的生物力学性能，以及很强的抗（化学药物诱导）凋亡能力。这些研究结果可以初步解释为什么有些癌症会复发，有望揪出深藏不露的“蚁后”，找到癌症致命的元凶。“将肿瘤再生细胞筛查出来，就可以深入研究它们，这对癌症诊治和研发抗癌药物很有帮助。”汪宁说。
Soft fibrin gels promote selection and growth of tumorigenic cells
Jing Liu, Youhua Tan, Huafeng Zhang, Yi Zhang, Pingwei Xu, Junwei Chen, Yeh-Chuin Poh, Ke Tang, Ning Wang & Bo Huang
The identification of stem-cell-like cancer cells through conventional methods that depend on stem cell markers is often unreliable. We developed a mechanical method for selecting tumorigenic cells by culturing single cancer cells in fibrin matrices of ~100 Pa in stiffness. When cultured within these gels, primary human cancer cells or single cancer cells from mouse or human cancer cell lines grew within a few days into individual round colonies that resembled embryonic stem cell colonies. Subcutaneous or intravenous injection of 10 or 100 fibrin-cultured cells in syngeneic or severe combined immunodeficiency mice led to the formation of solid tumours at the site of injection or at the distant lung organ much more efficiently than control cancer cells selected using conventional surface marker methods or cultured on conventional rigid dishes or on soft gels. Remarkably, as few as ten such cells were able to survive and form tumours in the lungs of wild-type non-syngeneic mice.
文献链接：https://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3361.html
