是什么讓癌細胞擴散？

　　為什么有些癌細胞能脫離腫瘤并擴散到遠端身體部位？最近，來自美國密歇根大學的一組腫瘤學家和工程師合作，幫助我們解開這個重要的問題。

　　當癌癥擴散或轉移時，它是致命的。不是所有的細胞都具有通過身體的相同能力，但研究人員還不明白其中的原因。

　　五月十八日發表于《Scientific Reports》的一項研究中，研究人員描述了一種新的裝置，能夠根據細胞移動的能力來分選它們。然后，研究人員分選出高度移動的細胞，并開始在分子水平上分析它們。

　　本文共同第一作者、密歇根大學醫學院科學家培養計劃的博士生Steven G. Allen指出：“之前，人們已經使用微流控設備來觀察細胞的運動，但故事一般就這樣結束了。我們開發出一種裝置，可分離移動的細胞，并使我們能夠確定這些高度移動的細胞的基因表達（相比較不太移動的細胞）。通過研究活細胞中的這些差異，我們希望知道，是什么使一些癌細胞能夠擴散到身體的其他部位。”

　　高度移動的細胞被認為是更具攻擊性的細胞，可造成轉移。通過了解這些細胞如何擴散，研究人員認為他們可以制定防止癌癥轉移的靶向治療方案。

　　本文共同第一作者、密歇根大學工程學院電氣工程和計算機科學博士后Yu-Chih Chen說：“采用先進的微加工技術，我們可以構建相當于細胞大小的微結構。然后，我們可以在芯片上以單細胞的分辨率操縱活細胞。使用這種技術，我們可以研究單個癌細胞之間的差異，而傳統的方法只能研究細胞的集體平均行為。”

　　單個癌細胞之間的差異，是“癌癥如何演化出對目前治療耐受或復發”的一個重要方面。

　　本文共同資深作者、密歇根大學綜合癌癥中心乳腺腫瘤研究項目主任Sofia D. Merajver 博士稱：“原發腫瘤并不會殺死患者。是轉移腫瘤奪去了患者的生命。了解哪些細胞有可能轉移，可以幫助我們為患者直接提供更有針對性治療方案。”

　　研究人員相信，這種設備可以幫助醫生了解每位患者的癌癥。是患者腫瘤中的哪些細胞真正造成了破壞？是大量的侵襲性細胞嗎？還是那些用治療可靶定的單個細胞上的特定標記或變體？

　　本文共同資深作者、密歇根大學工程學院Lurie納米制造設施主任、電氣工程惡化計算機科學教授Euisik Yoon博士指出：“這項工作通過將工程學和生物學知識相結合，演示了研究癌細胞轉移的一種巧妙的方法。”

　　Yoon補充說：“在過去的幾十年里，工程師們開發出具有更好分辨率、高靈敏度、選擇性和更高吞吐量的生物學工具。然而，沒有引人嘆服的應用程序，這些工程學工具有什么實際意義。我們實驗室的目標是開發某種工具，可以廣泛用于生物群落，最終影響患者的臨床護理。”

　　在這項工作中，研究人員在各種類型的癌細胞系中進行了廣泛研究。這種新的設備被設計來追蹤細胞如何移動，通過它們的運動分選單個細胞。它有一系列瓶頸，模仿癌細胞通常經過的淋巴系統。不同于其他類似的設備，在這種項研究中，捕獲和分選細胞可以收獲活細胞用于進一步的研究和分析。

　　在使用侵襲性轉移性乳腺癌細胞的一項測試當中，研究人員能夠根據細胞的運動分選它們，收集分選的細胞，并讓它們再次通過設備。在反復試驗中，細胞保持相同的高度流動特點。研究人員顯微鏡下觀察還發現，更多的移動細胞具有轉移細胞的形貌和特征，并表達明顯更高水平的轉移性癌相關標志物。

　　Merajver解釋說：“了解導致一些癌細胞離開原發腫瘤并轉移的具體差異，對于開發和測試抗腫瘤轉移策略，是很有好處的。”當然，在該裝置開始影響臨床護理之前，還需要進一步的測試和驗證。