新型細胞培養技術助力癌癥個性化治療
日期：2014-12-22 08:58:02
最近，密歇根大學（U-M）研究人員發表了一項新研究，可使我們更深入了解癌癥，并對疾病進行更好的早期治療。在這項研究中，他們發明了一種可靠的方法，可在體外培養患者來源的某類癌細胞用于研究。相關研究結果發表在最近的《Oncotarget》雜志。
這種新技術的有效性，是以前方法的三倍以上。研究人員稱，這是循環腫瘤細胞（CTCs）研究向前邁出的重要一步，循環腫瘤細胞從腫瘤脫落，并在癌癥患者的血液內循環。據認為，它們會導致轉移，癌癥在體內的擴散可引起將近90%的癌癥相關死亡。
這些細胞也含有重要的遺傳信息，可以讓醫生做出更明智的治療決定，甚至可為個別患者量身定制個性化的治療策略。由于這些細胞在血液中循環，因此我們可以通過抽血（而不是活檢）收集它們。但是進展一直很緩慢，主要是因為這些細胞在早期癌癥患者體內是罕見的。
這種新的捕獲和培養方法改變了這一切，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量的循環腫瘤細胞。在最近的一項研究中，這種技術培養了來自于73%患者的新細胞，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化學工程助理教授Sunitha Nagrath正從事于開發這項新技術。根據他介紹，這是一個重大的轉折。Nagrath說：“這種培養方法給臨床醫生提供了一種方式，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試可能的治療藥物。它也使我們更加能夠預測腫瘤的轉移。”
該技術還可以使醫生用一種快速、非侵入性的“血檢”而非目前使用的組織活檢，捕獲癌細胞用于診斷。這可能使他們能夠密切關注每名患者的情況，并做出更明智的治療決定。
U-M醫學腫瘤學副教授Nithya Ramnath說：“我們想象，在四到五年內會有一種即時檢測解決方案。采集血樣后很短的時間內，醫生就會對你腫瘤的情況有一個全面的了解。”
捕獲和培養過程開始于一種微流控芯片設備，當一個血樣抽送通過該設備時，它可以捕獲癌細胞。該研究小組在1到3英寸的玻璃片上，使用一種由聚二甲基硅氧烷制成的芯片。他們在芯片上覆蓋了極小的柱子，可減緩并捕獲細胞，然后在上面涂了一層抗體，可結合癌細胞。
當癌細胞被捕獲在芯片上時，研究小組抽送一種膠原混合物和基質膠生長介質。他們還添加了癌癥相關成纖維細胞。這創建了一種三維環境，密切模仿癌癥患者體內的條件。
捕獲的癌細胞在混合物中蓬勃生長，在73%的測試樣品中產生了額外的細胞。較之以前的方法這是一個重大的改進，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：“原發癌細胞在平坦的表面上不能良好生長，就像人一樣，它們也需要鄰居才能繁榮生長。膠原蛋白和基質膠提供了一種三維的環境，供細胞生長，而癌癥相關成纖維細胞則給予它們需要的‘鄰居’細胞。”
這項技術可以應用于大多數癌癥，包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌等等。腫瘤學特聘教授、U-M綜合癌癥中心主任Max Wicha博士正致力于開發這項技術，他表示，這種技術也可讓醫生能夠更密切地關注每名患者的疾病進展。
Wicha說：“癌細胞是不斷變化的，它們會很快對一種給定的療法產生耐藥性。這樣的設備將使我們能夠實時跟蹤腫瘤的進展。如果一種癌癥對治療發展出耐藥性，我們就可以很快地換成另一種不同的療法。”
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