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小鼠胃癌细胞

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小鼠胃癌细胞相关的资讯

  • 布鲁克MALDI / MS和PET / CT解锁新型胃癌靶标
    p style=" text-align: center " img title=" gastric_cancer.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6cfb661a-d518-441d-a23b-a0846aaa276b.jpg" / /p p   胃癌是世界癌症死亡的三大原因之一,也是美国第15位最常见的癌症。胃癌治疗不佳的主要原因是早期症状很少,因此常常诊断不到患者疾病进展。胃癌的标准药物治疗包括铂类联合化疗和单克隆抗体。然而,2006年至2011年,新诊断的癌症的五年生存率仅为29.3%。对胃癌新靶点和治疗策略的需求很大。 /p p   最近的基因组研究揭示了存在于人类胃癌中的GTPase RHOA中的突变。 RHOA信号通路激活许多下游效应物,包括RHO相关蛋白激酶1和2(ROCK 1/2)。通过这一途径,RHOA有助于调节细胞功能,如细胞生长和入侵移动到相邻组织。ROCK 1/2可能是胃癌药物开发的重要目标吗? /p p   Isabel Hinsenkamp及其同事研究了ROCK 1/2抑制剂法舒地尔,以了解它是否对小鼠胃癌有效。 /p p   Hisenkamp使用装备有2000Hz Smartbeam-II激光器的Bruker Daltonik的UltrafleXtreme MALDI-TOF / TOF质谱仪检查具有胃癌的转基因小鼠的胃和肝组织。该组还在配有ESI / MALDI离子源的12T solariX仪器上在Bruker Daltonik进行傅里叶变换离子回旋共振质谱。 /p p   MALDI / MS研究表明,法舒地尔及其药理活性代谢物羟基法舒地尔在肝脏中迅速积聚,并存在于所有解剖胃部区域。与周围组织相比,肿瘤中的药物没有显着的积累,但研究表明药物大量分布于肿瘤。 MALDI-FTICR研究确定了小鼠胃癌的特异性可翻译生物标志物。 /p p   Hisenkamp的小组采用Bruker Albira II小动物PET / SPECT / CT仪器进行PET / CT研究,以确定法舒地尔对小鼠胃肿瘤的功效。他们每天以10mg / kg给药小鼠,每周四次,持续四周,并发现癌细胞死亡,肿瘤体积大小减少。通过覆盖活体处理和对照动物的图像来确定肿瘤的位置。对照动物在肿瘤的解剖区域没有发出任何信号。处死后,组织的PET / CT检查结果显示肿瘤大小减少,胃癌细胞增殖数减少。 /p p   PET / CT成像在临床前药物研究中提供了一些优点,因为它具有高灵敏度和优异的时间、空间分辨能力。通常,治疗剂与用于检测的合适的放射性核苷酸匹配。在这种情况下,[18 F] - 氟脱氧葡萄糖(FDG)常被用作放射性示踪剂。 /p p   需要进一步的研究来确定法舒地尔是一类一级的ROCK 1/2抑制剂,可以被开发为胃癌的治疗方法。成像方法的强大组合,包括MALDI-TOF / TOF,MALDI-FTICR成像和PET / CT扫描提取结果来自一个实验,而过去将需要对每个实验目标使用单独的方法进行一系列研究。 /p p   Hinsenkamp, I., Schulz, S., Roscher, M., Suhr, A., Meyer, B., Munteanu, B., . . . Burgermeister, E. (2016). Inhibition of Rho-Associated Kinase 1/2 Attenuates Tumor Growth in Murine Gastric Cancer. Neoplasia, 18(8), 500-511. doi:10.1016/j.neo.2016.07.002 /p p & nbsp /p
  • Nature重磅:“饿死”癌细胞,又添新线索
    近年来,随着国家工业化、城市化迅速发展,随之而来的环境污染以及人口老龄化加剧,导致我国癌症发病率持续上升。  2020 年全球最新癌症负担数据显示,2020 年全球新增癌症病例 1929 万例,其中中国新增癌症病例 457 万例,占到了全球的 23.7%。 同时,由于目前人们健康意识普遍较低,癌症筛查不到位,我国绝大多数癌症患者确诊时已处于晚期,治疗方案有限,预后较差。2020 年中国癌症死亡人数更是突破了 300 万。因此,亟需研发新的治疗,来改善癌症患者生存。  近日,美国麻省理工科赫综合癌症研究所 Matthew G. Vander Heiden 博士带领的研究团队和丹娜-法伯癌症研究中心的科研人员合作,在小鼠研究中发现,脂肪含量高、碳水化合物含量低的饮食,可以抑制小鼠肿瘤生长。  同时,研究人员还找到了其中的具体机制,癌细胞需要脂肪构建细胞膜,当组织中没有脂肪时,癌细胞可以通过 SCD 酶来将饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸供癌细胞利用。而生酮饮食和热量限制饮食均可抑制 SCD 酶活性,但生酮饮食会同时提供大量的脂肪。相比之下,热量限制饮食既减少了脂肪含量,又抑制了 SCD 酶活性,从而会使得肿瘤生长显著减慢。  相关研究成果,发表在最新一期的顶级期刊 Nature 杂志上。  对此,本文主要作者麻省理工科赫综合癌症研究所 Evan C. Lien 博士表示,“热量限制不仅会使肿瘤缺少脂肪而饿死,还会抑制 SCD 酶,损害癌细胞对此的适应过程。这两个机制的结合可以显著抑制肿瘤生长。”  “不过,本研究的目的并不是推荐饮食,而是真正了解潜在的生物学机制。本研究揭示了热量限制饮食如何抑制癌细胞生长的机制,为未来新药的研发提供了方向。例如,改变癌症患者饮食中不饱和脂肪酸的比例,同时开发新药抑制 SCD 酶活性,或许是一个不错的方向。”  限制糖摄入“饿死”癌细胞,不太靠谱  众所周知,我们身体的其他正常细胞在分裂增殖到一定次数后,就会停止分裂增殖,体内的细胞逐渐衰老、减少,最终影响器官组织的功能,导致衰老和与衰老有关疾病。  而癌细胞是一种生长增殖非常快速,且可以无限分裂增殖的细胞,理论上只要有足够的营养和适合的环境,癌细胞可以无限制的生长。正是因为癌细胞生长速度快,消耗营养多,所以很多晚期癌症患者会出现消瘦现象。  因此,早在几十年前美国国家科学院院士、美国国家科学院医学研究中心院士、肿瘤血管新生理论之父 Folkman 教授就曾提出“饿死”癌细胞这一设想。简单来说,就是通过切断癌细胞血液和营养供应,来抑制癌细胞增殖。随后,众多科学家在这个方向上进行了大量的探索。  (来源:University of Missouri)  随后的研究发现,癌细胞在生长增殖过程中需要消耗大量的葡萄糖。因此,德国的生物学家约翰内斯• 科伊博士在《抗癌饮食》一书中表示,通过调整饮食,降低糖的摄入,长期依赖葡萄糖糖为营养的癌细胞,在持续的低糖饮食下会快速死亡。  那么,“饿死”癌细胞真的这么简单吗?  答案显然是否定的,约翰内斯• 科伊博士严重低估了癌细胞的能力。后续一系列的研究表明,葡萄糖并不是癌细胞唯一的能量来源。例如,2019 年的时候,来自加州大学洛杉矶分校的 Heather Christofk 和 Bill Lowry 等人就发现,癌细胞在葡萄糖缺乏的时候可以改变代谢方式利用谷氨酰胺提供能量。  不仅如此,对于中晚期,特别是晚期癌症患者,由于经过化疗、手术等一系列的治疗方案后,往往会处于一种营养不良状态,导致患者免疫能力下降。此时,限制患者葡萄糖摄入,不但患者无法忍受,相应的治疗无法完成,还会导致患者免疫力进一步下降,病情迅速恶化而死亡。所以临床上经常要求癌症患者吃高营养、高热量、易消化的食物,就是保证患者治疗过程中体质不过度下降。  因此,单纯从葡萄糖利用角度“饿死”癌细胞是不明智的。  限制脂肪摄入“饿死”癌细胞,或许可行  虽然大量研究表明,癌细胞在没有葡萄糖的情况下,可以改变代谢方式充分利用其他物质供能,仍旧可以快速生长,但是,近年来一系列的证据表明,饮食干预的确可以帮助减缓肿瘤生长。  生酮饮食和热量限制饮食是目前临床上癌症患者经常关心的两种饮食模式。  所谓生酮饮食就是少吃主食多吃脂肪和蛋白质的饮食模式,这种情况下人体会改变代谢利用酮体而不是葡萄糖供能,因此被称为生酮饮食。  (图注:生酮饮食(来源:Epilepsy Foundation))  同样地,所谓能量限制饮食,就是将每顿饭摄入的能量按正常标准减少 25%-50%。初步研究显示,在某些情况下,能量限制饮食或生酮饮食可能可以延长小鼠和其他多种生物的寿命。  那么,饮食干预是如何限制肿瘤生长的呢?为了弄清楚其中的原因,Vander Heiden 博士带领的研究团队在小鼠体内对生酮饮食以及热量限制饮食进行了研究,试图揭示饮食控制抑制癌细胞生长的奥秘。  通过胰腺癌小鼠模型的初步饮食干预,研究人员发现,相比于生酮饮食,热量限制饮食对肿瘤的抑制作用要大的多。  (图注:热量限制饮食(CR),而不是生酮饮食(KD),能够移植肿瘤的生长(来源:Nature)  随后,通过对小鼠胰腺肿瘤组织生长速度和各种营养物质浓度进行系统分析,研究人员发现,相比于正常饮食小时,热量限制饮食和生酮饮食小鼠中葡萄糖浓度均明显下降。不过热量限制饮食小鼠血脂水平也明显下降,但是生酮饮食小鼠血脂水平明显上升。)  这意味着,葡萄糖水平的降低对于癌细胞生长的抑制没有起到很明显的作用。相反,脂肪水平的变化或许是癌细胞生长抑制的关键。  由于癌细胞在增殖过程中需要脂肪来构建细胞膜,因此脂肪水平下降理论上是可以抑制癌细胞增殖的。不过,一般情况下,组织脂肪耗竭时,癌细胞可以通过硬脂酰辅酶 A 去饱和酶(SCD)将饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸,从而加以利用。  在实验过程中,研究人员也发现,热量限制饮食和生酮饮食均可降低 SCD 酶活性,但是生酮饮食可以为小鼠提供脂肪,而热量限制饮食无法为小鼠提供足够的脂肪,因此肿瘤生长显著减慢。  最后,研究人员还对人类的数据进行了分析,以探索饮食模式和胰腺癌患者生存的关系,结果发现不同类型脂肪摄入似乎也会影响低糖饮食胰腺癌患者的生存。  总的来说,这一研究表明,热量限制饮食可以通过抑制 SCD 酶活性,降低肿瘤组织脂肪含量来抑制肿瘤生长,可能对癌症患者有利。  但是研究人员表示,他们不建议癌症患者使用热量限制饮食,以免产生不良反应。不过,针对 SCD 酶和肿瘤组织脂肪依耐性开发新的药物或许是一个更好的方向。
  • Cell:让癌细胞“沉默”
    研究人员发现可以通过靶向一些分子,令癌细胞进入沉默状态 所有类型的癌症中一种最常见的突变基因就是 p53 基因。然而不幸的是这种基因很难用药物直接靶向。 近期一个由 Weill Cornell 医学院Lewis Cantley博士等人领导的多机构研究团队发现了一个酶家族,对于 p53 遗传突变的癌症发生至关重要。利用新型药物靶向这些酶,也许能阻止 p53 突变的癌症生长,从而惠及大量的肿瘤患者,包括乳腺癌,卵巢癌,肺癌,大肠癌和脑瘤患者。 这一研究成果公布在11月7日的Cell杂志上,研究人员指出当细胞丢失 p53 的时候,两种细胞内的酶:II型磷脂酰肌醇-5-磷酸- 4 -激酶 &alpha 和 &beta (II型 PIP激酶) 就成为了癌细胞生长所必不可少的元素,&ldquo 超过一半的癌症失去了 p53 这个基因,令这些癌症肆无忌惮的生长。&rdquo 研究人员发现, II型PIP激酶对于是正常细胞的生长并不重要,但是对于 p53 突变或丢失的细胞生长却必不可少。科学家在动物实验和人类癌细胞实验室研究中发现,靶向这些分子能有效地关闭 p53 突变癌症的增长。 虽然这项研究是在人类乳腺癌细胞中进行的,但研究人员相信II型PIP激酶抑制剂能阻断与 p53 基因突变或缺失有关癌症的生长。 &ldquo 在正常人体细胞或小鼠中剔除II型PIP激酶基本上不会影响细胞的存活,这表明这些酶抑制剂毒性并不大,&rdquo 文章通讯作者,Weill Cornell 医学院Cantley博士说。 Cantley博士等人正在努力开发能关闭这些激酶的药物,&ldquo 研发II型PIP激酶抑制剂也许能逆转 p53 突变的癌症, &rdquo 他说。 关键关联 Cantley博士是著名的细胞生物学家、生物化学家,他的主要贡献是对PI-3激酶的酶的发现和研究,这对了解癌症和糖尿病十分重要。2013年获生命科学突破奖。 PI 3 -激酶( PI3K )与多种细胞功能有关,比如细胞生长和增殖,大多数癌症是通过一个或多个机制激活 PI3K 。Cantley博士的发现有助于个性化癌症疗法的发展。 PI3K 的活性在某些情况下与II型PIP激酶有关,因此在这项研究中,Cantley博士希望能理解这些酶的功能。研究人员知道乳腺癌的一个亚型能表达这些分子,由此他们在更具侵袭性的肿瘤:HER2阳性乳腺癌中寻找这些酶的作用。 结果研究人员发现这种酶在具有健康 p53 的细胞中是沉默的, p53 的关键作用之一就是&ldquo 拯救&rdquo 产生过量活性氧(ROS)的细胞,ROS 是细胞增长过快的副产品。ROS 引起的氧化应激会破坏细胞结构,因此 p53 努力减少受影响细胞内的 ROS 。&ldquo 但是,如果ROS水平超过了 p53 的处理能力,那么 p53 就会启动第二个功能&mdash &mdash 杀死细胞, &rdquo Cantley博士说。 &ldquo 这就是为什么癌细胞需要剔除 p53 基因,如果 p53 基因突变或消失,那么细胞就能保持一个非常高的速度进行增长, &rdquo 他说,&ldquo 然后 ROS 开始损伤基因,令癌症更加具有侵袭性。 &rdquo II型PIP激酶是 p53 的备份救援系统,但它们只会在确保细胞不会死亡的基础上减少 ROS。 (过多的ROS也会杀死细胞)。 这也就是说癌细胞变得&ldquo 依赖于这些激酶才能生长, &rdquo Cantley说。
  • 等离子体显微镜载玻片“揭示”了癌细胞的颜色
    纳米载玻片为无染色细胞分析提供了一条清晰的途径。图1 一种新的显微镜载玻片可以转换介电常数的微妙变化,显示引人注目的颜色对比度澳大利亚的研究人员开发了一种显微镜载玻片,可以通过“揭示”癌细胞的颜色来改善癌症诊断。由澳大利亚的拉筹伯大学(La Trobe University )高级分子成像研究委员会卓越中心的布莱恩阿贝(Brian Abbey)教授及其同事首创的所谓纳米载玻片(NanoMslide),是一种等离子体活性的显微镜载玻片,可以将样品介电常数的细微变化转化为鲜明的颜色对比。阿贝和他的同事已经使用纳米载玻片在组织中辨别癌细胞,其灵敏度优于一些用于临界诊断的商业生物标志物。正如研究人员在《自然》(Nature)杂志上报道的那样:“这项技术的广泛应用以及它与标准实验室工作流程的结合,可能会证明其应用范围远远超出组织诊断。” 几十年来,研究人员已经知道,由于细胞内蛋白质分布和整体形状的差异等因素,癌细胞倾向于以不同于健康细胞的方式与光相互作用。虽然在生物成像过程中,通常会将染色剂和染料添加到透明的生物样品中,以生成彩色图像,但这些染料往往会改变样品的性质。考虑到这些点,阿贝和同事使用最新的纳米制作技术,来创建一个可以操纵光线和“添加”颜色的等离子体主动显微镜载玻片。图2载玻片在玻璃表面结合了几层精细印刷的金属,以操纵光与细胞的相互作用。结果是在显微镜下观察组织时,大大增强的对比度纳米制剂在墨尔本纳米制造中心(MCN)制作,该中心是澳大利亚国家制造设施(ANFF)的一部分。正如阿贝所强调的:“通过开发一种特殊的纳米涂层,我们改进了普通显微镜载玻片的表面,并将其转化为一个巨大的传感器。”他补充道:“真正引人注目的是,传感器的结构只有几百纳米宽,但在几十厘米或更大的范围内重复的精度惊人。”当样品放置在载玻片上,通过可见光激活载玻片时,就将介电常数转变为颜色对比度的变化。正如阿贝及其同事在《自然》杂志上所写:“非凡的光学对比度涉及光与金属表面自由电子集体振荡的共振相互作用,称为表面等离子体激元。”当透射光通过载玻片上的一组波长光阑时(载玻片与薄电介质试样接触),光谱发生了变化。当使用标准透射亮场显微镜对样品进行成像时,这会导致与局部样品厚度和/或介电常数相关的空间分辨颜色分布,从而产生显著的颜色对比效果。图3 使用纳米载玻片来观察未染色的癌组织。 [拉筹伯大学]根据阿贝的说法,这可能意味着很难通过等离子体增强的颜色对比度在可见光透射图像中清楚地看到光学透明样品中的特征。他说:“纳米载玻片使组织呈现出美丽的全彩对比,使得在一张玻片上更容易区分多种类型的细胞。”。研究人员利用小鼠模型和患者组织,与乳腺癌病理学家一起测试了他们的纳米载玻片。在小鼠模型中,研究人员确信从样本中看到的一些表明癌细胞的特定颜色。在对患者组织进行更复杂的病理学评估时,纳米载玻片也表现强劲,优于一些商业生物标记物,这些标记物被用作边界诊断的辅助手段。“这是我第一次看到癌细胞突然出现在我面前,”艾比的同事、彼得麦克卡勒姆癌症中心的贝琳达帕克(Belinda Parker)教授说。她补充道:“我们所做的只是取一段乳腺癌组织,放在载玻片上,在传统光学显微镜下观察。我们可以很容易地将癌细胞与周围的正常组织区分开来。”。“这张幻灯片还将乳腺癌与其他非癌性异常区分开来,这对早期癌症诊断有很大的希望。”研究人员现在也在测试他们的液体活组织切片载玻片,并希望扩大生产,这将使他们能够探索进一步的应用,并生产出进一步临床验证所需的载玻片数量。阿贝说:“这项技术也可能对不断增长的数字病理学空间产生巨大的好处,在那里,纳米载玻片产生的鲜艳色彩可以帮助开发下一代人工智能算法来识别疾病的迹象。”。该项研究发表在《自然》杂志上。符斌 供稿
  • 微型显微镜助医生在手术中识别癌细胞
    在切除恶性脑肿瘤时,医生既不想留下任何癌细胞,又要保护健康脑组织,将对神经的伤害尽可能降到最低。然而一旦打开了病人颅骨,就没时间在笨重的显微镜下对组织样本进行病理分析。据美国华盛顿大学最新消息,该校工程师与斯坦福大学纪念斯隆凯特琳癌症中心、巴罗神经学研究所合作,开发出一种手持式微型显微镜,让医生在手术时也能看到细胞水平,帮他们决定该在哪里果断下刀,在哪里刀下留情。 新的手持显微镜比钢笔略大一点,用了一种叫做“双轴共焦显微技术”的新方法,能更清晰地“看透”不透明组织,捕获组织表层以下半毫米的细节。研究人员之一、华盛顿大学机械工程副教授乔纳森刘说:“要看到组织表面以下,就像开着灯在浓雾中驾驶,无法看得太远。但我们用的(显微镜)就像雾光灯,从不同的角度照亮并减少炫光,能在浓雾中看得更远。” 要让显微镜更小,通常要牺牲图像质量或分辨率、视域、深度、对比度、处理速度等性能。研究人员结合了快速高质量图像的处理传输技术,实现了各种图像指标的平衡。他们发表在《生物医学光学快报》上的论文称,微型显微镜的分辨率足以看到亚细胞水平,其拍摄的小鼠组织图像能和在临床病理实验室经过多天处理后的图像媲美。 乔纳森刘表示,手术中要知道切除的究竟是不是肿瘤,外科医生只能用眼睛看,凭借触觉和术前脑成像,有时会相当主观。如果能在手术过程中放大组织,看到细胞水平,有助于他们精确区分肿瘤和正常组织,会让手术效果更好。 研究人员希望将微型显微镜作为一种临床癌症筛查工具,他们将在2017年对其进行测试,然后在2到4年里将其用于手术或其他临床程序。 上图为了造出手持双轴共焦显微镜,研究人员将原来的桌面显微镜原型缩小成约钢笔大小。
  • 俄开发能找到血液中癌细胞的新技术
    俄罗斯萨拉托夫国立大学科研人员确定了黑素瘤细胞受到激光辐射发热并产生的超声波信号参数,从而开发出找到血液中癌细胞的有效技术。相关研究结果近日发表在《科学报告》上。 众所周知,大约90%癌症患者的死亡与癌细胞转移有关,初生肿瘤的癌细胞进入淋巴和血管,并进一步通过生物液流扩散至全身。在许多情况下,可以通过外科手术成功切除初生肿瘤,非转移性癌症可以治愈。然而,发生在不同器官中的转移性恶性肿瘤很难被治愈。在这种情况下,当治疗尚有效时,尽早在患者血液中发现循环肿瘤细胞是很重要的,而流式细胞测定法可根据光散射和荧光信号研究血液。 俄研究人员称,为了“看到”血液中感兴趣的外来物,如循环肿瘤细胞,在研究中使用了光声学技术,它集激光医学(如使用激光脱毛)和超声波装置于一体。如果细胞吸收了激光波长上的辐射,它们就会发热,材料会发生热膨胀,产生与信号非常相似的声音,它用于超声波医疗设备。因为信号水平受癌细胞生长条件和阶段的影响很大,据此可以寻找在哪些激光参数下黑素瘤细胞开始有效加热并产生超声波信号。 俄科研人员根据研究结果开发出人工“癌细胞”,它们在相同的参数下开始“发声”,整体上表现得像癌细胞一样。人工“癌细胞”具有完全生物相容性,将它们注射到实验室的小鼠血液中,借助已开发的光声学流动式血细胞计数器“看到”了它们。 目前,研究人员正在完善光声学流动式血细胞计数器并明确实验模型的参数,这些参数可将测量技术从动物转移到人体组织。在不久的将来,研究人员将创建一个模型,可在激光安全参数下直接在人体血液中寻找癌细胞。
  • 这种电磁波强过X光、超声波 有望病前检出癌细胞
    今年重庆市高交会展示现场的太赫兹时域光谱成像仪  患癌之前就能检查处癌细胞,这还是真的。近日,记者从中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心(下称太赫兹技术研究中心)获悉,该研究中心历时3年研究的太赫兹生物医疗研究项目即将结题。该研究项目发现,电磁波太赫兹波能直接“看到”DNA、蛋白质等生物大分子。如果用于生物医疗领域,有望在患癌之前检测到癌细胞,目前,中科院已与第三军医大学展开合作,太赫兹技术或将攻破癌症难治的大门。  太赫兹近场成像光谱仪局部   中科院海归教授领队3年出成果  太赫兹波是指频率在 0.1~10THz 之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。  据了解,太赫兹波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义,太赫兹脉冲光源与传统光源相比也具有很多独特的性质。因此,太赫兹生物探测技术已经成为当下一个非常重要的交叉前沿领域。  太赫兹技术研究中心是中国科学院重庆绿色智能技术研究院的下属研究机构。2013年,研究中心成立后不久,就在重庆市科委的支持下开展太赫兹生物医疗的项目研究。目前,太赫兹技术研究团队有科研人员14人,具备海外留学背景的人员比例超过55%。  研究中心主任崔洪亮是国家“千人计划”特聘教授,他在太赫兹生物探测等领域有着丰富的经验积累。早在10年前,在美国教学的崔洪亮率先倡导太赫兹光谱检测和识别化学和生物战剂的研究,首次取得在溶液环境下成功测得三文鱼DNA的太赫兹波吸收图谱,这一突破性的成果领先国际同行近十年。  崔洪亮带领的团队花费了3年的时间研究太赫兹生物医疗项目,该项目将于今年10月底结题。这意味着太赫兹技术研究中心在太赫兹生物医疗研究方面取得突破性成果。太赫兹时域光谱成像仪局部  检测癌细胞能力超过X光、超声波  据了解,X光穿透性很强,无法细致地区分正常细胞与癌细胞 超声波穿透性又稍弱,照射不到细胞内部,只能“看到”直径大于1毫米的癌症肿瘤。而太赫兹波却恰好能够检测到细胞内部生化信号变化,分辨出正常细胞和癌细胞的不同。  崔洪亮认为,生物医疗是太赫兹应用的一个独特的领域,“在生物医疗领域,X光、超声波等传统医学检测手段无法检测到DNA等生物大分子,太赫兹技术能起到很好的补充作用。”  该项目立项之初,太赫兹技术研究中心就与第三军医大合作。研究中心利用第三军医大提供的信息建立数据库,以此作为太赫兹检测癌细胞研究的基础。第三军医大则把研究的成果逐步运用于临床医学。  崔洪亮表示,如果太赫兹波技术能够发展成熟,癌细胞有望能在其未扩散之前被检测出来。目前,通过太赫兹技术,中心在实验室里已经能检测出肺癌早期在支气管中癌变的细胞。而在太赫兹技术更为成熟的美国、日本等国家,研究人员已经通过该技术检测出皮肤癌、乳腺癌、结肠癌和胃癌等多种癌细胞。  太赫兹波技术在未来的医疗卫生领域或将有更进一步的应用。  据崔洪亮介绍,当太赫兹波在生物医疗方面的研究彻底取得成功时,医生有望利用太赫兹技术治疗癌症。相比于治疗过程中同时杀死癌细胞和正常细胞的化疗、放疗等传统手段,一定频段内的太赫兹波可以实现只针对癌细胞而无损正常细胞的良好治疗效果。  目前,研究中心已经研发出用于细胞检测的太赫兹光谱仪。但由于设备体积较大,一直仅限于实验室使用。研究中心下一步打算把设备做得更小,以便于日后投入生产线,真正把该设备送进医疗卫生行业。
  • Nature丨癌细胞中的“团伙作案”:ecDNA“犯罪中心”驱动癌基因分子间的协同表达
    DNA不仅可以按其序列编码信息,也可以按其形状编码信息。人类基因组被分割成由染色质纤维折叠成动态的层次结构组成的染色体。这种空间结构(包括许多染色质环)可以将远端元件拉近,并将转录活动组织到不同的区域,从而限制了DNA的调控和转录机制。而在癌症中,这种染色质环境则发生了深远的改变【1】。近年来,编码癌基因的环状染色体外DNA(ecDNA)被证明在癌症中广泛存在,是癌症基因组的普遍特征,也是人类癌症进展的有力驱动因素。ecDNA是共价闭合双链,不同于在健康体细胞组织中发现的千碱基大小的环状DNA,其大小从100千碱基到数兆碱基不等,且被高度扩增【1】。ecDNA缺乏着丝粒,并且在每次细胞分裂后随机分布在子细胞中,使得其可以快速积累,且可以选择具有耐药性或其他适应性优势的ecDNA变体【2】。ecDNAs可以重新整合到染色体中,因此也可能作为某些染色体扩增的前体【3】。ecDNA具有更高的染色质可及性而缺乏更高的染色质致密性,且包含内源性致癌基因增强子元件,这表明癌基因扩增子可能是通过调控依赖性来扩增转录的【1,4】。值得一提的是,ecDNA存在于正常染色体环境之外,但其在细胞核中的空间组织尚不清楚。此外,ecDNA可以在细胞分裂期间或DNA损伤后聚集,但此生物学后果也尚不清楚。2021年11月24日,来自美国斯坦福大学的Howard Y. Chang团队在Nature上在线发表题为 EcDNA hubs drive cooperative intermolecular oncogene expression 的文章,研究了致癌ecDNA的空间、表观遗传学和转录动力学,揭示了由聚集在间期细胞细胞核中的约10-100个ecDNA组成的ecDNA“中心”,可以驱动分子间增强子信号以促使癌基因表达扩增,从而作为癌基因协同转录的组合增强子平台。研究人员利用DNA荧光原位杂交(FISH)技术,使用靶向多个细胞系中的ecDNA扩增的癌基因的探针来观察间期细胞核中ecDNA的定位,包括前列腺癌细胞系PC3(MYC扩增)、结直肠癌细胞系COLO320-DM(MYC扩增)、多形性成胶质细胞瘤细胞系HK359(EGFR扩增)和胃癌细胞系SNU16(MYC和FGFR2扩增)。结果显示,在进行实验的所有ecDNA阳性癌细胞中,尽管有数十到数百个单独的ecDNA分子,这些ecDNA的DNA FISH信号在很大程度上都局限于间期细胞细胞核的特定区域,由此表明ecDNA彼此发生了强烈聚集,该特征被称为ecDNA“中心”。这些ecDNA“中心”所占据的空间比相同大小的相邻染色体片段大得多,提示它们由许多紧密聚集在该空间中的ecDNA分子组成。进一步实验发现,ecDNA的聚集可以发生在具有不同癌基因扩增的各种癌症类型和原发性肿瘤中。随后,研究人员通过联合DNA和新生RNA FISH,在PC3和COLO320-DM细胞系中观察MYC等位基因的活跃转录,并计算每个ecDNA分子的MYC转录概率。结果显示,大多数新生的MYC mRNA转录本来自ecDNA“中心”,而不是来自染色体位点。ecDNA“中心”上致癌基因的转录活性明显高于染色体位点,表明当同一细胞中有更多的ecDNA拷贝时,每个ecDNA分子转录癌基因的可能性更大,尤其是以ecDNA“中心”的形式。人类染色体8q24上的MYC癌基因是癌症中体细胞DNA重排的热点,在人类癌症中近30%的MYC扩增以ecDNA的形式存在,通常包含MYC和PVT1(浆细胞瘤变体转录本1,位于MYC 3’端55kb处,是人类癌症的常发断点)的5’端部分。MYC的两侧是超级增强子,以赖氨酸27处的组蛋白H3乙酰化(H3K27ac)和BET蛋白(如BRD4)为标记,MYC转录对抑制剂JQ1置换BET蛋白高度敏感。为了检测活细胞中的MYC ecDNA,研究人员在COLO320-DM细胞中的MYC ecDNA中插入Tet-operator (TetO)阵列,并用TetR-eGFP或TetR-eGFP(A206K)标记ecDNA,以最小化GFP二聚化。实验结果显示,JQ1能有效降低COLO320-DM细胞(含MYC ecDNA)中MYC mRNA的水平,但对COLO320-HSR细胞(染色体MYC扩增子或均匀染色区)中MYC mRNA的水平没有显著影响(注:这两种细胞来自同一患者肿瘤,除了MYC扩增的背景外,具有高度相似的遗传背景)。此外,TetO-GFP COLO320-DM细胞的活细胞成像显示ecDNA“中心”在有丝分裂期间分解成更小的颗粒,之后又重新形成大的“中心”。值得注意的是,有丝分裂后的ecDNA“中心”的组装会被JQ1阻断。这些结果表明,COLO320-DM细胞中ecDNA“中心”的形成、维持和癌基因转录对BET蛋白的溴域H3K27ac相互作用具有独特的依赖性。为了将ecDNA结构与MYC转录调控联系起来,研究人员使用五种正交方法重建了COLO320-DM ecDNA,报告了迄今为止组装的最大的ecDNA结构——一个4.328 Mb的ecDNA,包含PVT1-MYC融合、标准MYC序列和来自多个染色体起源的序列(染色体6、8、13和16)的多个拷贝,并且利用DNA FISH验证了PLUT、PCAT1和MYC基因在重建预测的ecDNA上的共定位。接下来,研究人员确定了与癌基因高表达相关的ecDNA调控元件。来自72,049个COLO320-DM和COLO320-HSR细胞的配对单细胞ATAC–seq和RNA-seq确定了47个与高MYC表达相关的ecDNA调控元件,而目前驱动ecDNA上MYC癌基因表达的PVT1启动子(PVT1p),在ecDNA“中心”内接受了广泛的组合增强子输入。进一步地实验表明,分子间增强子-启动子在ecDNA“中心”激活,同时研究人员证实PVT1p作为一种DNA元件,能够反式激活ecDNA“中心”。那么分子间增强子-基因的相互作用是否可以被精确定位和干扰呢?以SNU16细胞系(它包含两种不同的ecDNA类型:一种来自8号和11号染色体的MYC扩增子和一种来自10号染色体的FGFR2扩增子)为研究对象,实验结果表明FGFR2和MYC ecDNA是共同选择的,因此这两个扩增子上的增强子可协同激活MYC表达。然后,MYC蛋白又可以反过来激活FGFR2的表达。顺式和反式调控元件之间几乎没有重叠,这也证实分子间增强子元件是直接通过反式而非下游效应修改基因表达。而进一步评估独立癌症类型中的分子间ecDNA的相互作用显示ecDNA“中心”内的分子间增强子基因激活发生在不同的癌基因位点和多种癌症类型中。综上所述,ecDNA“中心”内ecDNA的局部聚集促进了新的分子间增强子-基因相互作用和癌基因过度表达(图1)。与偏向局部顺式调控元件并跨越100-300nm的染色体转录中心不同,ecDNA“中心”可以跨越1000 nm以上,且涉及位于不同ecDNA分子上的反式调控元件。毫无疑问,这一发现对于ecDNA如何进行选择以及ecDNA上癌基因调控的重组如何促进转录具有深远的意义。同时,对于ecDNA“中心”促进癌基因转录的认识为癌症治疗提供新的潜在机会。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04116-8
  • 科学家发现癌细胞逃脱巨噬细胞吞噬的机制
    针对肿瘤的单克隆抗体疗法在很大程度上是通过触发巨噬细胞吞噬癌细胞来驱动癌细胞的清除。然而,癌细胞逃避吞噬作用的机制尚不完全清楚。近日,来自美国的科学家团队在《Nature》杂志发表题为“Inter-cellular CRISPR screens reveal regulators of cancer cell phagocytosis”的文章,详细探讨了癌细胞逃避吞噬作用的机制。  研究人员对阻碍抗体依赖性细胞吞噬(ADCP)的因素进行鉴定。发现在癌细胞中除了簇分化抗原47(CD47)等已知因子外,还存在包括酶脂肪细胞质膜相关蛋白(APMAP)在内的许多对ADCP易感性调节因子。APMAP的缺失与肿瘤抗原靶向单克隆抗体和/或阻断CD47的单克隆抗体协同发挥作用,在多数癌细胞类型中显著增加吞噬功能。APMAP的缺失还可以与几种不同的肿瘤靶向单克隆抗体协同抑制小鼠肿瘤生长。使用全基因组反筛选技术,研究人员发现巨噬细胞中G蛋白偶联受体84介导了对APMAP缺陷癌细胞的吞噬增强作用。  该研究揭示了一种抗体驱动易化吞噬作用的肿瘤内在调节因子,扩展了我们对肿瘤抵抗巨噬细胞吞噬作用机制的认识。   论文链接:  https://www.nature.com/articles/s41586-021-03879-4
  • 探索新领域!中国医科大学等合作发现胃癌治疗靶点和检测标志物
    导读:循环肿瘤细胞(CTC)在指导晚期胃癌(GC)的治疗策略方面具有巨大的前景。然而,由于使用传统方法识别上皮-间充质转化(EMT)-CTC的挑战,它们的临床影响有限。4月30日,中国医科大学和上海中医药大学研究人员共同通讯在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上在线发表题为“Exploring new frontiers: cell surface vimentin as an emerging marker for circulating tumor cells and a promising therapeutic target in advanced gastric Cancer”的研究论文,研究结果表明,利用CSV作为通用的CTCs标志物代表了推进晚期GC患者个性化医疗的重大突破。这项研究不仅为量身定制的治疗策略铺平了道路,还强调了CSV在加强GC管理方面的关键作用,为精准医疗开辟了新的领域。https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-024-03043-6研究背景 01 胃癌(GC)是一种普遍存在的侵袭性恶性肿瘤,对全球健康构成重大挑战。尽管在诊断和治疗方面取得了进展,但晚期GC患者的总生存率(OS)和5年生存率仍然较差且不令人满意。 因此,通过非侵入性检测程序识别精确的生物标志物对于监测治疗反应和预测疾病复发至关重要。此外,这些生物标志物对于晚期GC患者的长期管理至关重要。波形蛋白是一种多功能的中间丝蛋白,被认为是EMT的标志,在各种细胞过程中起着至关重要的作用。最近的研究表明,它在特定条件下存在于癌细胞表面并由内皮细胞分泌。 这种细胞表面波形蛋白(CSV)因其在癌细胞中的过表达而受到关注,为捕获各种肿瘤类型中的CTC的潜在应用打开了大门,特别是在晚期GC的背景下。靶向CSV的一个有希望的途径是使用单克隆抗体84-1。研究人员之前已经证明了它与CSV的特异性结合,为CTCs捕获提供了一种靶向方法。然而,目前尚不清楚CSV是否可以作为GC患者CTC富集的通用生物标志物。此外,CSV在癌细胞中过表达的机制及其作为CTC产生靶标的潜力知之甚少。研究发现 02 研究结果揭示了CSV在预测晚期GC患者的治疗反应和长期预后方面的潜力。此外,与传统的基于EpCAM的CTCs检测方法相比,CSV特异性阳性选择CTCs检测在评估晚期GC患者的治疗反应和预后方面明显更好,并且比放射学评估提前14.25个月成功预测了疾病进展。除了作为检测标志物的出色作用外,CSV还成为减轻GC转移的有前景的治疗靶点。研究发现,脂肪量和肥胖相关蛋白(FTO)可以作为CSV+CTCs形成的潜在催化剂,并通过m6A修饰对胰岛素样生长因子- 1受体(IGF-IR) mRNA衰减的影响。IGF-I/IGF-IR信号转导的激活通过波形蛋白丝氨酸39(S39)的磷酸化增强了波形蛋白从细胞质到细胞表面的易位。在GC小鼠模型中,同时抑制CSV和阻断IGF-IR通路产生了有希望的结果。研究结论 03 综上所述,研究结果表明,利用CSV作为通用的CTCs标志物代表了推进晚期GC患者个性化医疗的重大突破。这项研究不仅为量身定制的治疗策略铺平了道路,还强调了CSV在加强GC管理方面的关键作用,为精准医疗开辟了新的领域。
  • “癌王”为何如此具有攻击性 胰腺癌细胞转移新机制揭示
    胰腺癌的侵袭性很强,患者预后很差,5年生存率仅为5%,而大多数与胰腺癌相关的死亡是由于肿瘤转移侵入了其他器官。在eLife发表的一项研究中,日本大阪大学研究人员揭示了一种以前未知的胰腺癌转移机制,这种分子机制或是开发有效靶向治疗的第一步。  该项研究分析了人类胰腺肿瘤组织,并证明一种名为ARL4C的小信号蛋白会在胰腺癌患者中过表达。关于这种蛋白质功能的初步研究结果表明,它可能与胰腺癌细胞的迁移和侵袭能力有关。  为了对此进行研究,并确认ARL4C在侵入胰腺癌细胞中的位置,研究人员精心设计了一个模拟癌细胞侵入人体的实验。他们创建了一个3D培养装置,可监测侵入周围胶原凝胶的癌细胞,并通过显微镜观察其中含有荧光标记的ARL4C对活细胞的侵袭。  研究人员原田秋和解释说:“我们发现ARL4C定位于细胞表面所谓的侵袭性伪足,其功能类似于侵袭足类,但在结构上与侵袭足类不同。”侵袭足类是癌细胞用来侵入其他组织的细胞腹面产生的足状突起,而侵袭性伪足比侵袭足类更长,直径更大,并从细胞前端延伸。“在这些伪足中,ARL4C招募了另一种称为IQGAP1的蛋白质(其在包括胰腺癌在内的多种癌症中也高度表达),它将一种称为MMP14的酶运输到伪足中,允许癌细胞打破并侵入胶原凝胶或细胞外基质。”  研究人员希望这种新机制的揭示有助于胰腺癌的治疗。具体来说,就是采用反义寡核苷酸(ASO)的治疗方法。ASO是单链DNA的短分子,在细胞内起作用以影响(阻断)蛋白质的产生。靶向ARL4C的ASO能够抑制植入在免疫缺陷小鼠胰腺的胰腺癌细胞的淋巴结转移。如果ARL4C被阻断,癌细胞的侵袭性较弱,扩散的可能性就较小。  研究人员称,该项发现尽管只是初步的,但为胰腺癌这种极具侵袭性的癌症开辟了有希望的新治疗途径,并阐明了其转移机制。
  • 东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞
    东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞昨天,一则题为“东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞”的新闻报道发表在新华视点微博,然后迅速在各大媒体相互转载。该新闻简要提到了东京大学一个课题组开发出了可以精准定位癌细胞的纳米胶囊,或许能够在五年内上市。该新闻极大鼓舞了人心,有的人甚至觉得是发现了癌症的万灵药,癌症的治愈指日可待,对于癌症未来我们不用忧虑。然而,癌症,作为一种存在着诸多形式的疾病,有着众多的诱因和非常高的的多样性,治疗方法也不应该一概而论。这里,小编梳理了东京大学该课题组的研究进展,从理性的角度重新解读这个新闻。早在上个月的13号,东京大学官方网站发布了一则新闻,题为“Polymeric micelles for targeting lymph node metastasis”的新闻。作者提到, 该校的一个课题组通过可注射、可操控大小的纳米颗粒,能够有效地抵抗转移到淋巴结的癌细胞。该研究其实是在小鼠体内完成的。文章末尾,研究的首席科学家片冈一则提到:“该研究是首次发现了,在治疗淋巴癌的实践中,控制纳米颗粒的大小对于癌细胞抑制有重要影响。”在本月的《科学美国人》第4期第312卷上,也出现了对该研究的评论文章Anticancer Drugs, Hidden in Nanoshells, Target Tumors Better Than Standard Chemotherapy。在小鼠上面的研究确实很激动人心,然而在人类的临床研究还有很长的路。继续追踪发现,该研究最早是发表在专业的科学期刊ACS Nano上的,并题为“Systemic targeting of lymph node metastasis through the blood vascular system by using size-controlled nanocarriers”。该课题组证明了,通过一种小于50nm的高分子纳米颗粒携带抗癌药物,通过系统性注射(而非手术)的方法,可以有效抑制转移进入淋巴结的癌细胞,进而抑制淋巴结中肿瘤的产生。对比更大尺寸(比如80nm和70nm)的携带抗癌药物的脂类纳米颗粒,较小的50nm以下的纳米颗粒有更好的效果。通过静脉注射大约30纳米大小的纳米颗粒(携带有抗癌药物DACHPt),能够有效杀伤原位黑色素瘤和转移进入淋巴结的黑色素瘤的癌细胞。在该研究中,这种特殊的纳米颗粒在血液循环中可以进入淋巴结,更可以有效聚集在已经被癌细胞侵入的淋巴结。可能的原因是,因为更小的尺寸,会导致这些纳米颗粒在毛细血管中有更大的穿透能力,能够有效地从毛细血管进入周围组织。
  • 检测癌细胞新方法:让纳米粒子进入体内
    在实验时,颗粒会依附于血液样品中的每一个单独的癌细胞上,然后会发光。通过激光的辅助可以检测到癌细胞或对其分类。因为有很多不同类型的癌细胞,其中有一些癌细胞远远比其他的更加致命,通过使用这个技术可以检测到这些更致命癌细胞并采集它们,因为这些细胞在采集之后还可以在培养皿中进行培养,用纳米颗粒还可以在给病人真正治疗前,更容易地测试一些潜在的治疗方案。      研究人员表明,目前该纳米颗粒可检测小鼠不同类型的乳腺癌细胞。他们还表明,纳米颗粒在添加进人类血液后也能识别出乳腺癌细胞。他们下一步是确定该颗粒能否从患者体内提取的血液样本中发现癌细胞。   每个纳米耀斑都是由金色涂层的荧光微粒与DNA片断共同组成的。DNA被选择为对应于在特定的癌症细胞中发现的RNA。一旦引入到血液样本中,纳米颗粒就会进入癌细胞而且纳米颗粒的DNA将结合到靶RNA上,从而触发荧光微粒的释放,从而导致癌细胞发光。可以通过将不同的DNA片段与不同颜色荧光微粒和结合来检测不同类型的癌细胞。   范德比尔特大学生物医学工程的教授Melissa Skala表示,循环肿瘤细胞是最致命的一种癌细胞,因为它们会使癌细胞扩散。而这样的细胞,要发现它们是极具挑战性的,因为它们存在的数量非常的少。   其他的研究人员也正在开发类似的方法来检测循环肿瘤细胞,不过他们通常是使用纳米颗粒与肿瘤细胞的表面进行结合。而这种新方法具备了两个潜在的优点,第一点是用这种方法使得我们能够更好地区分各种癌细胞 第二点是用这种方法仍然可以保持细胞存活,这样的话它们可以人为培养,而其他方法都趋向于破坏细胞。   此前也有国外媒体报道称,Google X实验室也正在开发一种微型磁性纳米粒,可以巡查癌症、心脏病等致命疾病的早期迹象。为了展开项目研究,Google已经招募100多位专家,项目涉及的学科包括天体物理学、免疫学、生物学、肿瘤学、心脏病学和化学领域。Google所研发的技术就是我们上述所提到的纳米微利依附于人体内的细胞、蛋白质和其它分子上。Google会让患者通过服用药丸的方式来使用其纳米粒子。   要让基于纳米耀斑的测试获得治疗乳腺癌或其他类型疾病的临床治疗许可,仍然需要等待几年时间。正是因为该技术允许我们在实验室培养或测试特定类型的癌细胞,所以在正式应用于临床之前,通过纳米耀斑这种方法可以让人类更好地了解癌症并帮助人类发现新的治疗药物。
  • 厦门研制出宫颈癌疫苗 杀癌细胞如同“打靶”
    癌症是严重威胁人类身体健康的重大疾病,已成为人类死亡的主要原因之一。面对中国癌症死亡率居高不下,而且还呈现持续增长的严峻形势,厦门大学一大群科研人员围绕着癌症发生的分子机理进行研究,取得了众多突破性成果,其中包括正在向国家递交新药报批申请的宫颈癌疫苗。   服用药物之后,可以使人体中一种蛋白质从癌细胞的“保护者”,“叛变”成能够杀死癌细胞的“杀手”,潜伏其中令癌细胞防不胜防、无处逃身 通过向人体内注射某种蛋白分子,迫使癌细胞纷纷自杀,让肌体细胞进行自我调节,从而避免癌症的发生 像接种乙肝疫苗、流感疫苗、狂犬病疫苗等一样接种癌症疫苗,让你一辈子都不用担心患上癌症……   这些听起来是不是不可思议,有点像是天方夜谭?或是以为这是科幻影视作品的情节,不可能在现实生活中出现。   其实,这并不是幻想,而是确确实实已经发生并且正在走入老百姓生活当中。   厦门大学科研人员最近宣布,他们已经研制出宫颈癌疫苗和尖锐湿疣疫苗,并正在向国家递交新药报批申请。一旦获得国家药监局批准,那么,疫苗就可以进入临床试验,一旦通过就能上市。   这就意味着,女性以后可以像接种乙肝疫苗一样来接种宫颈癌疫苗,一辈子可以高枕无忧地避免患上这种令人恐怖的癌症。宫颈癌是全球妇女第二大常见恶性肿瘤,仅次于乳腺癌,资料显示,全世界每2分钟就有1位妇女死于宫颈癌。   成功研制出疫苗的是设立于厦门大学的国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心。在前不久举行的海西生物医药发展论坛上,该中心表示,他们科研人员已成功地利用大肠杆菌表达出HPV16、18、6、11共4种型别的类病毒颗粒,并已经建立大规模发酵工艺和中试纯化工艺,分别已向国家递交了宫颈癌疫苗(HPV16、18型)和尖锐湿疣疫苗(HPV6、11型)的新药报批申请。调查结果显示:针对16、18型的预防疫苗可以预防至少70%的子宫颈癌。而尖锐湿疣是最主要的性传播疾病之一,90%以上的尖锐湿疣由HPV6、11型引起。   在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产损失的疫症,而在预防和消除这些疫症的过程中,疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一,因此,从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史,控制传染性疾病最主要的手段就是预防,而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。   如今,疫苗被成功地应用到癌症的防治上来,可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。   研究论文全部用英文撰写   厦门大学生命科学学院办公楼位于厦门大学上弦场体育场边上。当记者走进厦门大学生命科学学院院长、博导林圣彩教授的办公室时,感觉像是走进一个工厂一样,满眼都是各式各样的实验器材,连办公室外边走廊也都摆着大型的设备,瓶瓶罐罐摆得到处都是,空气中弥漫着一股说不出来的味道,再加上那些实验仪器运行的声音,生命科学学院整栋楼房成了一个巨大的实验室。   这与生命科学学院办公楼前边号称厦大最美体育场的上弦场有着天壤之别。而正是在这里,关于癌症的许多世界突破性研究诞生了。   林圣彩院长跟记者介绍说,厦门大学生命科学学院的前身是生物学系,创建于1922年,与厦门大学几乎同时创立,迄今已造就了一批在国内外享有盛誉的著名学者。学院由生物学系、生物化学与生物技术系、生物医学科学系、国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心、细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室等单位组成。   前边提到的研制宫颈癌疫苗和尖锐湿疣疫苗的国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心,正是厦大生命科学学院的一个组成单位,该研究中心是一个公益性、不以营利为目的的开放性研究开发平台。   在普通人眼里,或许这些科研人员的研究对象过于“微不足道”,因为都是肉眼无法看见的细胞、分子等,平常人根本就不可能深入了解。像生物医学科学系,是利用最新现代分子生物学实验技术方法,从生物学角度研究重要生理与重大疾病的分子机理,并将基础理论研究成果应用于保障健康和疾病的诊断与治疗。   因为林圣彩院长的说法太过于专业不好理解,记者提出查阅癌症方面的研究资料时,林院长说是有一大堆资料,这令早报记者喜出望外。结果,早报记者却发现所有的论文资料全部是英文撰写的,对于外行人而言简直就是“天书”,无法看懂。   林院长笑着说,如果用中文写的话,没有多少人能看懂,也无法写得出来,因此,他们科研人员的论文几乎都是用英文撰写,因为其研究水平属于国际一流,这些论文都是要发表在当今世界最有影响力的科技期刊上,其中包括发表在NatureImmunology等国际一流刊物上。   癌细胞“杀手”一年前已经发现   从厦门大学生命科学学院科研秘书王老师提供给早报记者的资料来分析,厦大众多的癌症研究已经处于国际一流水平。   2009年8月,厦大生命科学学院院长林圣彩教授课题组研究成果揭示了细胞如何防止癌变的内在机理,这属于癌症研究的新突破,这一发现可能为癌症治疗提供新的思路和途径。   林圣彩教授介绍说,从医学上来说,癌症发生的一个很重要的原因是因为细胞基因组发生了突变,继而出现细胞生长和分裂的异常,并将有缺陷的遗传物质传递下去,直至癌组织的出现。林圣彩教授课题组在一项研究中发现,存在于细胞内的一种名为Axin的蛋白分子可以通过控制一种名为p53的抑癌基因的活性来决定细胞“命运”,这也就意味着,含有过度受损基因组的细胞“命运”可以通过二者特定的相互作用促使细胞进行“死亡”,从而避免个体发生癌变。   林圣彩教授课题组的这一最新研究成果刊登在国际著名学术期刊《NatureCellBiology》(《自然—细胞生物学》)上。该杂志是英国《自然》杂志的子刊,被认为是细胞生物学领域的顶尖杂志。   2008年10月,厦大生物医学研究院教授、长江学者讲座教授张晓坤博士及其团队发现了一种神奇的小肽,它可以使人体中一种蛋白质从癌细胞“保护者”,“叛变”为能够杀死癌细胞的“杀手”。这种肽能直接作用于一个名为“Bcl-2”的蛋白质,使之从一个保护癌细胞免受程序性死亡调控转变为能够杀死癌细胞的蛋白。这一新发现被认为可能引发一种新型的癌症治疗模式,具有重大的意义。更为关键的是,这种肽十分容易合成,换句话说,这一新发现使科学家能够基于Bcl-2蛋白构象变化寻找新型治疗药物,为抗癌药物的研发提供了一个新方向。这被认为是肿瘤生物学领域的一个重大创新性发现,在国际生物医学科学研究领域激起了很大的反响和广泛的关注。   2006年12月,厦门大学生物医学工程研究中心研发出一种高效、低毒治疗恶性肿瘤的全新抗癌药物制剂。以往化疗药剂无法区分好坏细胞,导致癌症患者在化疗过程中会出现掉发、身体素质快速下降的状况,而这种药剂在应用过程中只对癌症细胞起到杀伤作用,在肿瘤局部药物浓度达到最高,具有定向给药的特点。   现状分析   厦门3人中有1个死于癌症   福建省是全国肿瘤发病率最高的省份之一,是肝癌、鼻咽癌等癌症的主要分布区之一。同时,福建的癌症死亡率位居全国前列,近年来平均每年新增约8万癌症患者,有4万人死于癌症,其中男性恶性肿瘤死亡率居全国第三位,女性居全国第四位。   厦门市放射肿瘤学会副主任委员、福建省放射肿瘤学会委员侯如蓉介绍说,厦门市癌症发病率、死亡率远高于全国平均水平。根据厦门市疾病预防控制中心公布的2008年全市居民死亡原因分析报告,全市居民前十位疾病死因中,恶性肿瘤依然以141.75/10万的死亡率居首,占总死亡率的31.3%,并出现年轻化趋势。这意味着3个死亡的厦门市民中,就有1个是被恶性肿瘤夺去生命的。其中,肝癌、肺癌、食道癌、胃癌、肠癌分列前五大肿瘤杀手。   与全国其他发达省市相比,福建省和厦门市癌症医疗资源还是比较缺乏。据统计,福建省肿瘤医院床位总数约1100张,厦门市肿瘤中心核定病床数为143张。但是,癌症病号的增加速度远远超过了病床位增加的速度。目前,在厦门十几万的癌症病人中,癌痛得到规范治疗的不到三成,七成癌症病人处于长期忍痛的状态之中。   作为一名从事肿瘤临床治疗长达30多年的老医生,侯如蓉主任用“太残忍、太可怕”来形容当前的厦门癌症现状,五六岁的癌症患者也有,20岁左右的乳腺癌患者也很普遍,连见多识广的侯如蓉主任也感觉到现在的癌症非常触目惊心。   杀死癌细胞就像打靶一样   一个立足于海峡西岸经济区、辐射港澳台和东南亚地区,实施治疗与研究的世界顶级肿瘤治疗与研究中心要落户厦门。有专家表示,随着治癌新药的问世,将来治疗方式越来越简单。   当前,癌症仍是我们人类面临的巨大挑战,就全球人口与先进国家来说,癌症均居国民死亡原因第二位。据日内瓦(GENEVA)世界癌症报告(当今全球综合性最强的调查),全球每年大约有1090万人被诊断出患有癌症,有670万患者死亡。   癌症极大威胁人类健康,人们一直在寻找有效的治疗方法去征服癌症,抗癌研究是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。   后基因组时代的到来,让人们对基因及其功能的认识逐渐深入,肿瘤细胞与正常细胞间在细胞内的信号转导途径的差异正在被认识,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明,癌症在分子水平上的发病机制研究得越来越清楚。   随着肿瘤细胞增殖、凋亡等信号传导通路的阐明,过去那种以统一制式的疗法进行的癌症治疗,由于产生了许多副作用,这些副作用包含身体的不适,有些甚至威胁到生命安全,正在被近来悄然上市的靶向药物产品所替代,靶向治疗方式是以杀死癌细胞为主要目标。靶标抗癌药物直接针对的是分子靶点,就像击靶,将能有效克服目前临床上常用的细胞毒类抗肿瘤药物难以避免的选择性差、毒副作用强、易产生耐药等缺点。   厦门大学生物医学研究院下属有一个癌症研究中心。癌症研究中心的建设将以研究肿瘤细胞信号转导为基础,通过对肿瘤细胞信号转导通路的阐述,发现更多特异性强的分子靶点和途径,为发展新的肿瘤治疗、预防和诊断提供技术支持。   厦门要建顶级肿瘤中心   一边是社会对癌症治疗的强烈需求,一边是薄弱的癌症治疗技术力量,还有厦门大学强大的癌症科研水平,这形成了一对奇怪的矛盾。   建设肿瘤医院、开展癌症治疗研究,这对于促进经济社会和谐发展也具有重要意义。   为此,厦门市政府向省政府提出建议,依托厦门大学生命科学、医学、化学等学科优势,建设厦门肿瘤医院暨癌症治疗研究中心,即厦门肿瘤治疗与研究中心。该中心的长远目标是建成世界一流水平的肿瘤研究中心,短期目标则是厦门肿瘤医疗方面的水平三五年内要提升到全国先进水平。   2009年6月,厦门肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组成立,由厦门大学朱崇实校长担任组长,厦门市副市长潘世建、厦门市卫生局局长黄如欣担任副组长。由厦大校长来担当这个肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组的组长,其用意非常明显,那就是要充分调动厦大生命科学、医学、化学等学科的优势。   厦门市副市长潘世建表示,在厦门市的医疗卫生事业当中,让人“最不安心”的就是肿瘤的诊断、治疗水平。恶性肿瘤已经成了威胁厦门人民生命健康的第一大杀手。因此,厦门市必须要建立一个高起点、高标准的肿瘤治疗与研究中心。   据介绍,在起步阶段,厦门肿瘤治疗与研究中心在研究领域将主要依托厦门大学生命科学学院的力量建设,因为该学院的肿瘤研究团队已经是目前国内相关领域最优秀的团队之一。在未来的发展过程中,中心还会积极向美国休斯敦、中国台湾等地的相关机构取经。在建设过程中,中心会面向全球招聘精英,相关设备的购置也会遵循高起点的要求。   厦门大学生命科学学院院长林圣彩也是厦门肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组成员之一。林教授表示,目前国内一流的肿瘤中心屈指可数,厦门的想法很有前瞻性。要把这个中心建设好,首先要密切厦大的科学研究和地方医院的临床诊疗之间的联系,要重视培养有临床背景的研究人才。同时,也要对现有的医疗资源进行充分的整合和利用。   观点   癌症研究任重道远   每年2月4日是“世界抗癌日”。早在前两年,美国国立癌症研究所所长埃申巴赫就提出,如果能将该研究所每年50亿美元的研究经费5年间再增加42亿美元,到2010年,他们就能实现“消除癌症患者痛苦和死亡”的目标。也就是说,只要研究经费充足,科学家完全可以提早让癌症患者免于死亡。   埃申巴赫所预言的2010年也就是今年,早报记者问林圣彩教授埃申巴赫的说法是否有可能实现。   林教授直言“不可能”,癌症的预防与治疗牵涉到许多方面,癌症的起因十分复杂,要在这样短的时间内攻克各种不同的癌症似乎不太可能,并非增加投入研究经费就可以立马解决的事情。林教授认为,如果经费有增加,可以用于研发先进的医疗技术,并用于临床试验的基础结构建设,2010年要达到“癌症患者免于死亡”这一目标是不可能的,但充足的经费必将有助于缩短实现这一目标的时间。   林圣彩教授是细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室和福建省肿瘤生物学重点实验室的主任,他领导的课题组长期致力于肿瘤细胞生物学的研究。   林教授认为癌症的发生和发展极其复杂,一项学术成果仅仅是癌症研究进展中的一项而已,接下来要走的路还很长很长。   癌症极大威胁人类健康,人们一直在寻找有效的治疗方法去征服癌症,抗癌研究是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。   作为一名研究癌症几十年的医生,侯如蓉主任表示,癌症其实是一种“生活方式”疾病。与其去寻找什么治癌的“灵丹妙药”,还不如在日常生活中培养良好的生活习惯。   侯如蓉主任表示,世界各地肿瘤高发区环境中存在着大量的致、促癌因素,而患癌者仅占千分之几,90%以上的人不发生癌症,这说明上述各种外界的致、促癌因素即使进入人体也不一定发病,因为正常人体具有完整的免疫系统,具有一定的抗癌能力。
  • 胃癌患者宜做基因检测 或有特效药可用
    胃癌患者从今起应检测HER2  先播报一条消息:2016年5月13日,在北京召开的第十一届全国胃癌学术会议上首次明确提出每一例病理确诊胃癌的患者均需接受HER2检测,并指出必要时需重复活检。  并写入了治疗指南:第二版《HER2阳性晚期胃癌分子靶向治疗的中国专家共识》要点和《NCCN消化系统肿瘤临床实践指南》(《NCCN指南》中文版。)  什么是HER2  HER2指的是人表皮生长因子受体2,普通百姓可以简单的理解为一种名叫HER2的蛋白。  如果癌细胞表达过多HER2蛋白,称其为HER2阳性,该患者的癌细胞增长更快、侵袭性更强,这类患者病情也相对更容易恶化。  但同样是胃癌,每个人的特点却不同,有些人的胃癌HER2蛋白含量高,有些人HER2蛋白含量低。  为什么要检测呢  胃癌在过去没有很好的靶向药物,全靠“杀敌一千、自损八百”的细胞毒药物,副作用较大,而靶向药物顾名思义,精确制导杀伤肿瘤细胞。  HER2就像癌细胞表面的一个标签,靶向药物进入体内后,就会针对这些带标签的癌细胞,而不针对正常的细胞。  专门针对HER2的靶向药物叫曲妥珠单抗(赫赛汀),这种药物最初是用于乳腺癌,发现该药对HER2阳性的乳腺癌患者治疗效果非常好。于是人们尝试用这种药在胃癌患者中治疗。  结合国内外最新研究进展,人们肯定了曲妥珠单抗(赫赛汀)在HER2阳性胃癌一线治疗中的重要意义。  基于全球多中心临床III期实验TOGA数据结果显示,HER2阳性的晚期胃癌患者化疗联合曲妥珠单抗可降低35%的死亡风险,生存期可提高4.2个月,总生存期可延长达到16个月。  HER2阳性患者可明确获益  胃癌和乳腺癌一样,按HER2表达量也有阴性和阳性之分。  如果HER2是阳性,就可以应用该药物进行治疗,如果HER2是阴性的用这种要是无效的,这就是所谓的精准医疗。  会议了明确所有胃癌患者都应检测HER2  根据ToGA大数据研究显示,在胃癌患者中,约有16%的患者为HER2阳性,意味着每6名左右胃癌患者中就有一位是HER2阳性患者。  胃癌患者越早明确HER2的阳性状态,就能越早得到精准治疗,从而使更多的患者受益。  遗憾的是,国外的HER2阳性检出率在20%左右,而在我国有的只有5%,意味着有很多患者本可以使用靶向药物治疗。  由于我国胃癌患者对HER2检测的认知度普遍较低,加上之前没有明确的治疗指南规定,因此总体上HER2检测低率。  所以从该治疗规范出台后,将会有很大一部分的胃癌患者因此而获益(指之前可能不会被检测到的HER2阳性患者,据估计这样的比例约占15%)。  如何检测  检测的方法两种,国际上常用的方法一种是免疫组化的方法,还有一种是基因检测的方法。  两种方法在技术上是互补的,特别是如果两种方法都是阳性的话,那么病人接受分子靶向治疗,赫赛汀治疗的指征更强。  HER2在我国报告阳性率较低还与另一方面还与检测水平和技术有关。(取材应不少于6块组织,建议取6-8块。)  在很多大医院,HER2检测已经属于常规检测项目,如果患者需要进行HER2检测最好选择有经验的大医院。  总之记住一句话,如果被诊断了胃癌,别沮丧,记得检测HER2表达水平,胃癌患者中有20%左右的概率,能有特效药(靶向药物)使用。  胃癌患者宜做基因检测 或能筛出特效药---消化病公益科普0660贴
  • 太赫兹技术助力胃癌早期诊断
    继在《Materials Horizons》发表封面论著之后,解放军总医院第一医学中心普通外科医学部杜晓辉教授团队又一研究成果“Calibration-Free, High-Precision, and Robust Terahertz Ultrafast Metasurfaces for Monitoring Gastric Cancers”发表在国际顶级综合性科技期刊《PNAS》上。解放军总医院杜晓辉教授和军事科学院常超教授、新加坡国立大学仇成伟教授为本文的共同通讯作者,空军工程大学研究生院娄菁、解放军总医院研究生院焦亚楠、新加坡国立大学杨蕤生为共同第一作者。胃癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,我国胃癌的发病率和死亡率分别位于所有恶性肿瘤的第二位和第三位,远高于世界平均水平,而胃癌的早期诊断是影响其治疗和预后的关键。从细胞层面快速、精准研究胃正常细胞癌变过程中的差异为胃癌的早期诊断提供了新的方向,而太赫兹技术联合超表面应用于生物大分子、细胞等检测一直是太赫兹生物传感领域的研究热点,但是生物样品中水分子对太赫兹波的干扰作为太赫兹生物传感的瓶颈问题,严重影响了生物传感数据的真实可靠性。基于此,杜晓辉教授团队在光调超快太赫兹超表面基础上首次提出自校准传感策略,在理论上证明该方法可以完全剔除水蒸气影响,并利用该方法从electromagnetically induced transparency (EIT)谐振频移、谐振幅移、传输相位三个维度准确识别不同种类胃细胞中细胞核、细胞质、核占比的相对变化,结果显示与生物染色结果高度一致,从而成功鉴别胃正常细胞到腺瘤细胞,再到癌细胞演变的差异化表达进程。这是杜晓辉教授团队应用太赫兹技术攻坚医学难题上的又一重大基础科研成果,为太赫兹技术在生物传感领域的应用拓宽了道路,该关键技术的突破为快速、无创、高精准探索太赫兹技术在细胞层面应用于胃癌早期诊断奠定了基础。
  • 香港浸会大学贾伟团队新成果:中药有效阻断胃癌演变
    近日,伴随着香港新冠疫情趋于缓和,人们越来越多的认识到中医药在治疗奥密克戎病毒中发挥的「神奇」功效。日前,一份「世卫组织关于传统中药治疗COVID-19的专家评估会议报告」也对中医药治疗新冠肺炎的有用功效进行了热烈探讨。中医药,这一中华传统文化的瑰宝,再度在国际舞台彰显非凡魅力。以中医药学科优势见长的香港浸会大学,在创新中药领域再有重大突破。凭借发现猪胆酸用于治疗2型糖尿病而出圈的国际知名的代谢组学专家、浸大中医药学院副院长(国际合作)贾伟教授近日携他的另一项重要研究出现在人们的视野。贾伟教授研究团队最新科研成果刊登于知名国际学术期刊Advance Science贾伟教授率领的研究团队首次证实了胆汁酸-微生物的串扰与反流性胃炎引起的胃癌发生机制。该项研究揭示了结合型胆汁酸与致炎性微生物的增殖在促进胃癌病变中的有害作用,证实了中药丹参中的一种有效成分隐丹参酮能有效抑制胆汁酸反流引起的胃癌病变。这一研究成果为针对胆汁反流性胃炎的癌变提供了新的预防和治疗策略,并已刊登于国际科学期刊Advance Science。胆汁反流性胃炎之谜胆汁反流性胃炎是一种非常常见的疾病,它是指十二指肠内的胆汁反流进入胃内,引发胃黏膜炎症、糜烂、出血,进而出现一些上腹部不适的症状。最近的研究发现,胆汁反流性胃炎存在向胃癌演进的可能性。因此,胆汁反流性胃炎引发的胃癌病变越来越受到大家的重视。胆汁反流性胃炎与胃癌前病变相关胆汁反流与胃癌前病变密切相关,但具体的机制尚不清楚。贾伟教授领导的研究团队收集了胆汁反流性胃炎(BRG)及胃癌(GC)患者的胃液样本,通过超高效液相色谱串联三重四级杆质谱分析分析胃液中胆汁酸的水平和成分,结果发现,胆汁反流性胃炎患者胃液中胆汁酸浓度显著高于健康对照组。反流后胃液pH值也显著升高,说明当胆汁反流入胃后,改变了胃内的微环境。研究团队通过相关性分析发现,结合型胆汁酸中的牛磺脱氧胆酸(TDCA)与pH值的相关性最强。过去较长的时间内,因为胃内极酸的环境,人们普遍认为胃内是没有菌可以生存的。直到1983年幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,Hp)的发现,才纠正了胃内无菌的这一错误认识。在中国,幽门螺旋杆菌的感染率高达60%。越来越多的研究发现,即使利用抗生素根除幽门螺旋杆菌,也不能完全阻止胃癌的发生,这提示了研究团队还有其它因素参与其中。贾伟教授(右上)目前担任浸大中医药学院教学科研部讲座教授、香港中医药表型组学研究中心主任,他的实验室位于香港科学园。贾伟教授的研究团队透过进一步研究发现,结合型胆汁酸增加胃腔内分泌产脂多糖(LPS)的微生物丰度,促进了胃癌的发生。研究团队对胆汁反流性胃炎和胃癌患者的胃液进行16S rRNA三代全长测序以及宏基因组测序分析。结果发现,产脂多糖(LPS)这一类细菌的丰度大幅度升高,其中,有一种名为产黑素普雷沃菌(Prevotella melaninogenica)变化尤为显著,并且该菌与牛磺脱氧胆酸(TDCA)之间存在强正相关的关系。研究人员透过细胞实验和动物实验对胆汁酸回流如何影响胃癌的癌变机制进行了研究。细胞实验中,研究团队发现牛磺脱氧胆酸(TDCA)和产脂多糖(LPS)能够加速胃上皮细胞的繁殖。动物实验中,研究团队发现二者也能促进小鼠的胃炎。实验揭示了牛磺脱氧胆酸(TDCA)和产脂多糖(LPS)通过激活IL-6/JAK1/STAT3炎症通路促进胃部炎症和癌变的重要机制。此通路在包括胃癌在内的多种癌症的发生过程中发挥着较为重要的作用.隐丹参酮:有效阻断胃癌演变丹参首载于《神农本草经》:“主心腹邪气,肠鸣幽幽如走水,寒热积聚,止烦满,益气”。至宋代《证类本草》时,医界对丹参功效又有了新的认识,除之前原有的功效外,《药性论》中记载:“主中恶,治百邪鬼魅,腹痛,气作声音鸣吼,能定精”。隐丹参酮,是中药丹参中一个重要的活性物质,是天然的STAT3抑制剂,具有抗氧化、抗炎、抗菌等活性。贾伟教授领导的研究团队给予胆汁反流模型小鼠隐丹参酮,发现隐丹参酮能够阻断由胆汁酸反流造成的胃癌前病变。研究团队通过构建的胆汁反流手术模型小鼠,进一步验证了胆汁反流长期干预可通过激活IL-6/JAK1/STAT3通路而促进胃癌的发生,而隐丹参酮可以通过抑制STAT3的激活达到预防胆汁反流性胃癌发生的效果。贾伟教授的研究揭示了胆汁酸反流胃炎促进胃癌转变的重要新机制,为胆汁反流导致的炎症治疗和癌症预防找到了有效的中药药物,具有非常重要的临床意义。同时,研究团队建立了更贴近临床表型的小鼠胆汁反流模型,为后续研究其它相关代谢通路在胆汁反流性胃炎中的作用提供了有效的科学研究手段。该项研究与上海交通大学附属第六人民医院科研团队合作完成。隐丹参酮作为中医药的瑰宝,具有抗炎甚至抗癌的效果,希望在不久的将来,可以看到其在癌症治疗中的巨大临床应用价值。
  • 岛津原子力显微镜——iPS细胞与癌细胞的对比与区分
    干细胞的研究一直受制于供体细胞很难获得,而且相关实验的伦理风险也不容忽视。因此2007年发明的诱导式多能性干细胞(iPS)技术成为最佳的胚胎干细胞替代。iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。但是iPS转化过程中,会有一定的几率发展为癌细胞。不同体细胞来源的iPS细胞成瘤性有差异。因此,如何筛选安全型iPS细胞是该技术能够进入临床实验的关键。原子力显微镜作为一种三维形貌观察工具,不仅具备超高分辨率,而且支持在液体环境下工作,是一种理想的细胞观测设备。除了形貌观察外,原子力显微镜还可以多种表面属性进行定量观测。例如,基于力学测试的表面机械性能测试。这些特征为原子力显微镜应用于iPS细胞观测与筛选提供了技术基础。为此设计一个实验,分别用原子力显微镜观察未分化的iPS细胞和HeLa细胞。HeLa细胞是一种被广泛使用的癌变细胞,因此可以和iPS细胞进行对比观察。上图显示了SPM形状图像(a)HeLa细胞和(b)iPS细胞。用光学显微镜观察到的相应相位差图像分别显示在(c)和(d)中。图中箭头所示位置处的截面形状轮廓如(e)和(f)所示。从细胞形态上来看,HeLa细胞呈圆顶形,表面隆起比较高,约7um;而iPS细胞呈扁平状且细胞间粘附呈网状结构,细胞高约1.7um。仔细观察细胞之间的边界,可以看出HeLa细胞之间的边界呈凹陷状,而iPS细胞之间的边界是凸起的,而且呈网络状。据此可分析得知这两种细胞各自的间粘附具有差异,且HeLa细胞之间的粘附较弱,而iPS细胞之间的粘附较强。除了形貌观察外,原子力显微镜还可以通过力学测量获得细胞表面的机械性能。如下图所示,用探针针尖压触细胞表面,通过对探针获得的力反馈分析样品各类机械性能。对于本实验,在对64×64点的测量区域进行测量后,从获取的体数据中形成形状图像。该观察中使用的探针是由OlympusCorporation制造的OMCL-TR800PSA并且具有0.15N/m的弹簧常数。测量是在培养液中的活细胞条件下进行的。对细胞的最终压力(排斥力)为2.5nN。通过比较从探针与样品接触的位置到达到2.5nN的力的变化,确定样品的硬度。(a)和(b)显示了SPM观察到的HeLa和iPS细胞的细胞形状图像,(c)和(d)显示了相应的ZX断面图像,是从样品竖截面方向看时在(a)和(b)中箭头所示的X线位置处施加到探针的力的图像。图中上方为测量起点,下方白色虚线为压触终点,显示了样品截面形状轮廓。在ZX图像中,探针与样品接触后检测到力的位置以黄色到红色的颜色显示。因为这表明探针对细胞的变形,所以可以理解较大量的细胞变形显示细胞的较软部分。可以从细胞变形量了解硬度。(c)中的HeLa细胞显示出均匀的变形,但相比之下,在(d)中的iPS细胞中,细胞体较软,细胞间粘附区较硬。分析结果表明,HeLa细胞表面硬度比较均匀,软硬部分差别不大,而iPS细胞主体较软,细胞间粘附区较硬。由以上测试可知,利用原子力显微镜对iPS细胞进行表征,有潜力发展为正常细胞筛选以及剔除癌变细胞的合适工具。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 手机显微镜可分辨癌细胞
    不久前,加州大学伯克利分校的研究人员开发了一种装备了高倍数显微镜的手机附件,医疗人员可以利用它在偏远的地区为病人拍摄血细胞照片,然后再通过手机发送给医疗专家进行更进一步的分析研究。  生物学教授Fletcher说,他的学生发现通过一个与手机相连的镜头可以相对简单地拍摄照片,然后再通过蓝牙传送到笔记本电脑上。这些工作鼓励他进行了更深入细致的研究。这些新型的手机可以拍摄到足够清晰的照片,用来分辨疟疾或者癌细胞。
  • 显微镜下的癌细胞竟这么美!医学大家谈肿瘤治疗医术与艺术
    p & nbsp & nbsp & nbsp 良医修良术!在人类与肿瘤“过招”的百年历史上,一代代医学专家拓荒前行,从外科手术到化疗、放疗、靶向治疗、免疫治疗...人类取得过很多彪炳战绩,但走进今天,谁也不敢说完全征服肿瘤。 /p p   当肿瘤逐渐成为一种蔓延全球的慢性病,今时今日,我们当如何看待肿瘤,如何面对肿瘤患者? 是应该相信依靠技术能消灭所有疾病乃至肿瘤,还是对生命保有敬畏之心?是信奉“技术至上”,还是承认医学技术的局限,以医学人文之光来拓展救治病人的边界?1964年,美国大学医学生在“希波克拉底誓言”中加入了这样一段话:“我要牢记,医学既是科学,又是艺术,温暖、同情和理解,可能比手术刀或药物更为有效。”可见,高尚的医德与对人性的关照是全球从医人共同的核心品德。 /p p strong & nbsp & nbsp & nbsp 显微镜下看肿瘤细胞,画风完全不同—— /strong /p center img style=" width: 450px height: 336px " title=" " alt=" 40301_p38_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/01085709p4o0.jpg" height=" 336" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p style=" text-align: center "    strong 显微镜下的乳腺癌细胞 /strong /p center img style=" width: 450px height: 388px " title=" " alt=" 40301_p47_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/01085201fa2w.jpg" height=" 388" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p style=" text-align: center "   strong  肺癌细胞 /strong /p center img style=" width: 450px height: 600px " title=" " alt=" 40301_p50_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/010852414iqq.jpg" height=" 600" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p style=" text-align: center "   strong  卵巢癌细胞 /strong /p center img style=" width: 450px height: 474px " title=" " alt=" 40301_p53_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/01085330mdsq.jpg" height=" 474" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p style=" text-align: center "    strong 肾癌细胞 /strong /p p   融医学之严谨,于治疗之匠心,3月3日,一场医学与艺术的大戏“CSCO一赛诺菲肿瘤治疗艺术高峰论坛”将在上海拉开帷幕。作为业内最高水准的肿瘤学术交流平台,名医大家将共聚浦江,畅谈中国的肿瘤学进展与热点,探讨肿瘤治疗的医术与艺术。 /p p   strong  孙颖浩:仁心和创新是医者的永恒信念和追求 /strong /p center img style=" width: 450px height: 682px " title=" " alt=" 40301_p41_b.jpg" src=" http://whb.cn/u/cms/www/201803/01084523d2q3.jpg" height=" 682" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p   孙颖浩,我国著名泌尿外科专家、中国工程院院士、亚洲泌尿外科学会前任主席、中华医学会泌尿外科分会主任委员、海军军医大学长海医院泌尿外科主任医师、教授 /p p   “求技、求艺、求道——这是医生的三重境界。”孙颖浩常常对刚工作的医生们说,“求技让你成为医生,求艺让你成为优秀的医生,而求道才能让你成为真正的临床科学家。” /p p   多年来奋战在前列腺癌疾病治疗第一线,孙颖浩看到当代医学界,往往太过于强调技术上的进步,却忽略了人文层面的关怀。“医生,始终是帮助人温暖人的职业。” 孙颖浩说:“有100个病人,99个都治好了,只有1个没治好,从这个病人的角度来看,就是100℅的不成功!”他如此形象地形容自己口中常常提到的“仁心”,告诫年轻医生要对每个病人都尽百分之百的努力。 /p p   唯有常怀仁心,方能施以医道。 /p p   古拉丁语中有句谚语,叫做“医学是最高贵的艺术”(Medicine is the noblest of all arts)。艺术需要原创,唯有原创的艺术品才具有不朽的生命力。孙颖浩认为,作为一名医生,不能在各种科学指标的量化考核面前迷失了自己,甚至丧失了医生应有的价值观,那样就变成了高级技工。现代医学的发展呼唤医生的“原创性”,要大胆地创新和突破,才能真正帮助到病人,才能切实促进本专业本学科的发展。 /p p   唯有不断创新,方能得以永恒。 /p p   目前,前列腺癌在我国以12.9%的增长速度逐年高发,日益成为泌尿男生殖肿瘤发病第一位的疾病,临床上大批患者以渴望的眼神看着医生,期盼着诊疗技术能够进步、进步、再进步一些。 /p p   “面对癌症,手术并不是唯一的方法!”尽管拿了多年的手术刀,如今,孙颖浩却有所选择地以物理能量治疗代替手术,“外科医生的伟大之处在于敢在上帝的艺术品上动刀子,这是因为我们有着对人体解剖的深刻了解,但是外科手术却又是通过破坏解剖结构来实现的。”孙颖浩认为,如何能够通过最小的创伤达到最优的治疗效果,应是当代肿瘤外科医生普遍深刻思考的问题。 /p p   物理能量治疗,就是通过电能、热能、激光等方式,针对肿瘤区域,精准进行靶向治疗,具有创伤小、副作用少、恢复快等优点———这也就是孙颖浩口中常讲的“无刀胜有刀!” /p p   从牵头构建前列腺癌多层次早期诊断体系、到创建开放和微创前列腺癌改良根治术,再到创立前列腺癌围手术期危险分层评估体系、前列腺癌物理能量治疗中心??一系列孙颖浩提出的专业术语背后,是他坚守在临床一线度过的20多载岁月,是他在全国60多所三甲医院已广泛铺开的关键诊疗技术,当然,还有2万余名已重获新生的患者。 /p p   医学有崖,大爱无疆,孙颖浩就是这样一点点拓展着医学的边界,改变着患者的命运。在小小的前列腺上,让肿瘤治疗绽放出最闪耀的光芒,成就了一个肿瘤医生的艺术! /p p   “胸怀天下,济苍生,安黎元”。作为一名军医,孙颖浩秉持着“达则兼济天下”的愿望,他反复自问:“我已经在专业上取得了成就,那么为国家、为推动整个泌尿外科学科的发展,我还能做什么呢?” /p p   在他的号召下,“扁鹊医师团”应运而生。自2016年起,孙颖浩带领医师团走进全国各地的基层医院开展义诊,积极帮助患者解决病痛。 /p p   授人以鱼不如授人以渔。早在2013年,孙颖浩就倡导并身体力行带领一线城市的中青年专家走进基层,将最先进的手术、治疗知识,方法与更多的泌尿外科同仁们交流。2017年,他推行的“研究型医生、研究型科室”医疗模式获得中国医院科技创新一等奖,多项人才国际交流计划启动,分享的果实沿着“一带一路”走了出去,更多的中国泌尿外科人被推到了世界舞台上。正如孙颖浩所说:“没有中国,世界泌尿外科不会奏响学术交流的交响乐。” /p p   在成长历程中,孙颖浩一直没能忘记,研究生导师马永江教授曾对他说过这样一段话:当你对待别人的时候,要学会雾里看花,看人家身上美好的地方 而当你面对工作、学习的时候,就要学会用放大镜、望远镜去看,看得越清楚、越深远越好。 /p p   医海泛舟数十载。多年来,孙颖浩正是一手举着“望远镜”,一手拿着“放大镜”,逢山开路,遇水架桥,在山重水复中打磨着自己的“仁心”和“创新”,演绎着一名人民军医的执着与追求。 /p p    strong 于金明:一个医生的基本底色是善良 /strong /p center img style=" width: 450px height: 324px " title=" " alt=" 40301_p44_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/010847229nkd.jpg" height=" 324" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p   于金明,我国著名肿瘤放疗领域专家、中国工程院院士、山东省医学科学院名誉院长、山东省肿瘤医院院长、中华医学会放射肿瘤学专业委员会名誉主任委员 /p p   山东省肿瘤医院,闻名遐迩。一个医生曾这样说,“过去中国最好的放疗专家、最好的放疗中心是在北京和上海,现在是在山东,在济南,在于金明院长的山东省肿瘤医院。” /p p   于金明有很多身份:科学家、院长、院士、教授??这一切,绕不开他作为一个医生的底色。从1983年大学毕业后分配到山东省肿瘤医院算起,于金明从医已35年。 /p p   曾有记者问于金明:在你眼里,一名肿瘤患者和一个普通患者有什么不同? 他说,肿瘤患者只有一次治疗机会,如果首次治疗是规范正确的,很可能这个病人就能治好 如果是不规范甚至是错误的,一旦肿瘤复发或转移了,再行补救治疗,那治疗成功的希望会变得非常渺茫。所以,肿瘤医生要对自己有更高的要求。 /p p   这是一个肿瘤医生对自己的定位。1983年毕业后,分配到山东省肿瘤防治研究院从事肿瘤放射治疗工作 1988年赴美国弗吉尼亚大学医学院放射肿瘤中心学习,1990年5月被该中心聘为副教授 1993年听从祖国召唤,放弃了在美国优厚的待遇和工作生活条件,回到山东省肿瘤医院任放疗科主任??从于金明的履历看,他接受过中国、美国的医学培训。 /p p   也就在他留美归来的第二年,1994年起,于金明在医院放疗科开始用英语查房。这样做是为了与国际接轨,提高科室成员的英语水平? 这只说对了一半。于金明的这个倡议还包裹着一个柔软的想法:避免对肿瘤患者造成恶性刺激。 /p p   这是一个富有爱心的医生,也是一个肿瘤医生的治疗艺术。 /p p   “大多数肿瘤患者内心其实是很恐惧的,我们需要比较艺术地规避一些刺激。”在他看来,对很多肿瘤患者隐瞒病情,也许是一个肿瘤医生不得不面对的事实。面对一个也许根本治不好的患者,医生仍然要鼓励患者,要用一颗爱心、一个微笑,把希望与信任传递过去。 /p p   美国此前有研究统计显示,肺癌病人的治疗效价比是最低的,一年花费几十万甚至百万,换来的是多活两个月。这真的有意义吗? /p p   临床上,于金明也见过很多患者,为了看病,把果园卖了、房子卖了,倾家荡产,最终连一片可以遮风挡雨的屋顶都没了,而治疗的结局却摆在那里———并不乐观。为此,医生应该扮演什么角色? 仅仅谈科学、谈技术,只追求多活两个月吗? /p p   多年的临床感悟让于金明把治疗肿瘤分成三个层次:第一是病,这好比种子 第二是病人所处的经济社会与家庭环境,这好比土壤 第三是个体,就是患者本身。他总是不忘提醒自己和学生,永远不要忘记肿瘤是长在人身上的,这三个层次不可分离着看,医学本质是治人,是治疗生病的人,而不是那个病,在下每个诊断、制定每次诊疗方案时,扪心自问,这真是对这个患者最合适的方案吗? /p p   于金明说,如果与肿瘤的相逢是一场战役,它不管你是医学博士还是硕士,会还以“相对应的颜色”,医学是根本无法量化的,它是自然科学与社会科学的结合。也或者说,医学是一门艺术,医生是一个艺术家,而这份对医学艺术的感悟,需要多年的累积与感悟。 /p p   过去半个世纪,医学界对肿瘤治疗的理解有飞跃发展,期间有过停滞,有过瓶颈,但总的趋势是向前的,肿瘤治疗经历了经验医学、循证医学,到如今的个体化医学、精准医学时代。 /p p   于金明以前喜欢打乒乓,他着迷于打乒乓这项运动对精准的把握。他说,医学治疗何尝不需要这样的精准性。于金明看准了精准医学这个方向,他是我国现阶段开展肿瘤精确放疗新技术、新方法的开拓者之一。 /p p   回顾自己的从医经历,于金明感觉到,要当一个好医生,首先愿景与目标要高,如果定在60分,努力努力再努力,也只有60分,满足了 而如果目标是100分,可能经历千辛万苦,能拿到80分乃至90分。其次,医者要脚踏实地去推进自己的想法。第三,要有毅力与情怀,因为开拓的道路永远不是一帆风顺的。 /p p   于金明很喜欢美国梅奥诊所的一个院徽,这是一个一体两翼的结构,两个翅膀分别代表科研与教学,而临床就是体,就是医学之本。 /p p   “一切医学的探索与进步都是围绕着临床,围绕着患者的获益与幸福。每个生命都是不可再生的,都只有一次,弥足珍贵。”于金明说。 /p p    strong 秦叔逵:医学是科学与人性之光的结合 /strong /p center img style=" width: 450px height: 300px " title=" " alt=" 40301_p55_b.jpg" src=" http://whb.news365.com.cn/u/cms/www/201803/01084923mqx1.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p   秦叔逵,我国著名消化系统肿瘤诊治专家、中国人民解放军第八一医院副院长、全军肿瘤中心主任、国家药物临床试验机构主任、中国临床肿瘤协会副理事长 /p p   同是肿瘤医生,秦叔逵说起中美医生的差异:中国医生往往“含蓄”告知病情,为的是要给病人生的希望。美国医生比较直接,通常会告诉病人“中位生存期”。 /p p   “这样做的好处在于,病人可以更主动地安排接下来的生活,坏处是,可能就此击垮病人,说不定由此缩短了生存期??这是两难。”几乎半生与肿瘤过招,秦叔逵有一个越来越强烈的感受:对待肿瘤患者,人文关怀、树立信心也很重要。 /p p   “医学包括着艺术的成分,这不是文人雅士的清淡,而恰恰是对人性的尊重。我们看病是在看人,不仅要把病看好,更要关怀心灵。内科医生常说,三分靠药,七分靠精神。大多数人谈癌色变,对治疗充满恐惧,我们必须在治疗同时辅以情绪开导、科学宣教。”他说,肿瘤的生存期跟肿瘤的种类特性、患者个体的意念与心态、经济条件等综合因素相关,医生不是生命判官,生存期也着实难说。 /p p   出身医学世家,秦叔逵从小立志学医。选择肿瘤方向,是因为他认为这个领域有太多挑战、难题需要去攻克,这深深吸引着他。 /p p   “上世纪80年代,我们手上的肿瘤化疗药物不超过10种,而且药物低效、高毒,病人副反应很大,以至于在病房里听到化疗药物的输液车推来了,病人就先开始吐了,心理阴影巨大。而今,新药层出不穷,并且高效、低毒,一大批患者受益。”过去20多年,秦叔逵见证着中国乃至世界肿瘤医学界翻天覆地的变化:治疗手段越来越先进,靶向治疗、免疫治疗等肿瘤治疗新技术获得突破性进展,患者生存期延长了,生存质量越来越好。由于带瘤生存成为可能,世界卫生组织还把肿瘤与心血管疾病、糖尿病并称为三大慢性病。 /p p   不过,秦叔逵也很清楚,对有些肿瘤患者,比如晚期肿瘤患者,是治不好的。但医生、医学,什么都做不了了吗?并不是。人文关怀、心理抚慰有可能改善治疗结局,这包括延长生存期、提高生活质量。 /p p   从医45年,秦叔逵看过不计其数的病人,最难忘的是老师马永泉教授。他是我国近代内科学创始人之一,老湘雅毕业,肿瘤专家,自己也是一个肿瘤患者。 /p p   上世纪80年代,老先生被查出结直肠癌,属较晚期,做了手术。那个年代,药物很有限,他在治疗后反应很大,硬是挺了过来。到90年代后期,老先生80多岁,又被查出肾癌。这次手术没法做到根治,当时也没靶向治疗、免疫治疗,手术后靠化疗和中药联合治疗。老先生一直活到95岁,三年前去世。 /p p   “老先生有很好的科学素养。比如,他学过中医,也喜欢中医,但中医讲忌口,他并不唯信。他认为只有相对忌口,比如拉肚子时要少吃荤腥,并没有绝对忌口,为此,他还专吃鸡肉,他说,如果不加强营养,化疗怎么扛得住。另外,他很风趣,崇尚运动,平衡饮食,还把乐观的心态传递给病友。”在秦叔逵看来,面对肿瘤,老先生是科学与人文结合的典型,他以自己的亲身示范告诉患者,也提示着医生,在关注肿瘤医学进展的同时,也要不忘关怀患者的心灵,这可能是给绝望患者的另一颗救命良药。 /p
  • 可分离血液中癌细胞的生物芯片问世
    据澳大利亚广播公司日前报道,澳大利亚科研团队发明了一种可分离血液中癌细胞的生物芯片,能甄别出血液中的癌细胞并将其移除。该技术可大幅降低癌症治疗费用,有望延长患者生命。 澳大利亚新南威尔士大学的一个科研团队研发的这种生物芯片,在一个名为“癌症透析”的设备中过滤血液,甄别并移除癌细胞。该团队研发这种芯片的初衷,是想寻找一种较便宜且痛苦较少的癌症诊断方法。 团队负责人马吉德瓦尔基阿尼博士称,人类癌症中99%的癌症是实体瘤,而进入人体外周血(除骨髓之外的血液)循环的癌细胞会随着血液转移,扩散到身体其他部位。根据癌细胞比健康细胞大,代谢较旺盛的特点,医生将混有健康细胞和癌细胞的血液放入生物芯片中,在液体压力的影响下,较大的癌细胞和较小的健康细胞分别进入不同的出口,成功分离。 该芯片还能大幅降低与癌症相关的治疗成本。据了解,澳大利亚进行肿瘤检测的扫描费约700澳元(约合3229元人民币),而用这种芯片检测血液中癌细胞的成本仅为50到100澳元(约合230元至460元人民币)。 此外,该技术或能延长癌症患者的生命。有医生建议,如果能制作大型芯片,癌症患者的血液就如同接受肾透析一样得到“清洗”。将分离了癌细胞的血液重新输回患者体内,也避免了因输入他人血液造成的免疫反应。对于癌症早期患者,可通过这种技术降低癌症转移扩散的几率。
  • 清华:真正“饿死癌细胞”尚需时日
    颜宁和邓东在实验室   很难想象眼前这群学生模样的人是传说中的&ldquo 科学家&rdquo 。   都是彩色T恤、卡其色中裤、架着眼镜的青涩面孔。团队里最&ldquo 老&rdquo 的博士后邓东33岁,站在清华大学生命科学院楼门口,带着耳机摇头晃脑地听着歌,以至于上门采访的中国青年报记者毫不犹豫地从他面前径直走了过去。   事实上,这个团队在世界顶级科学杂志《自然》上发表的最新成果,几乎是全国人民都知道的&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 新闻。新浪微博的&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 话题被网友浏览过435万次,连手机应用给用户推送的头条新闻也写着&ldquo 人类有望饿死癌细胞&rdquo 。   有人注意到,这项听起来非常高大上的新成果后面,是一帮年轻科学家。团队中多数成员,都是传说中的&ldquo 90后&rdquo 。   在愚人节得知论文被《自然》接受,邓东的第一反应是对方在开玩笑   6月7日,邓东沙哑着嗓子接受了中国青年报记者的专访。他解释说,前一天晚上,和同事们庆祝论文的发表,在KTV里&ldquo 唱嗨了&rdquo 。   他想重新解释一下自己的这项研究:&ldquo 要达到饿死癌细胞的程度,大概是几十年以后的事了。&rdquo   被大众认为&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 的这项研究,实际是关于一个名为&ldquo GLUT1&rdquo 的葡萄糖转运蛋白。在我们的人体中,这个小家伙专门负责将能量的来源&mdash &mdash 葡萄糖&mdash &mdash 运送进一个个细胞里。   &ldquo 如果一个细胞是拳头那么大,葡萄糖分子顶多芝麻粒大小。&rdquo 邓东说。他懂得如何用简单易懂的语言描述自己的研究:&ldquo GLUT1就像是一道&lsquo 门&rsquo ,能量得从那门里进来。你想想我们周围的门有多少样子?木头的、玻璃的、朝里面开或者向外面开、还可能是旋转的自动门&hellip &hellip 我们现在就是摸清了这扇门的样子。&rdquo   这扇&ldquo 门&rdquo 是两束呈螺旋状的晶体,能牢牢扎在不溶于水的细胞膜上,让葡萄糖从螺旋之间&ldquo 溜&rdquo 进去。   但是,是不是真有这么一个&ldquo 塞子&rdquo ,能把癌细胞身上的这道门堵住呢?   邓东在今年4月1日收到了论文被《自然》杂志接受的消息,这位&ldquo 80后&rdquo 青年的第一反应是:不是骗我吧?   所以他绷住了,假装没看到来自导师的短信。最后他的导师、清华教授颜宁绷不住了,一个电话打过来:&ldquo 你怎么没反应呢?!&rdquo   颜宁今年37岁,被《人民日报》形容为&ldquo 我国生命科学领域杰出的青年科学家&rdquo 。她2007年从普林斯顿大学回到清华担任教授,是学生口中的&ldquo 大美女&rdquo 和&ldquo 偶像&rdquo 。她&ldquo 很爱跟人开玩笑&rdquo ,路过清华生命科学院三楼的走廊,清脆的笑声在一楼都听得见。   对她来说,在诸如《自然》或《科学》这样的期刊上发表论文并不稀奇,但这回邓东团队做出的成果分外不同&mdash &mdash 她终于可以在博客上写下一行句子:达到了我来清华时候的第一个目标,做出了想做的!   在颜宁刚回清华大学当老师的时候,有前辈对她描述过做科学家的三种境界:最下层的,是把科学家当做一种&ldquo 职业&rdquo ,将科研当成一种谋生手段 第二层的是&ldquo 兴趣&rdquo ,追求自己所喜欢的东西 最高的一层是&ldquo 永生&rdquo 。   前辈说到这一点的时候,颜宁的脑海中想起的是李白与杜甫,那些虽然去世、但姓名永远留在历史中的人物。   &ldquo 对颜老师来说,这是她从建立这个实验室起,最想做的课题&rdquo ,邓东解释说,&ldquo 就像我们的人生都是有一个追求目标的,而我们最想的是把某个世界级的课题做出来、解释一个什么样的科学问题。&rdquo   这项成果得到了美国科学院院士、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克的盛赞:&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久,而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构,从某种程度上说,她跑赢了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构,并代表了一项重要的技术突破。&rdquo   和两位&ldquo 大侠&rdquo 一块儿&ldquo 跑赢过去50年所有结构研究科学家的&rdquo ,还有三位&ldquo 小弟&rdquo :博士二年级的徐超、吴建平,以及生命学院的本科生孙鹏程。   GLUT1是特别不安分的对手,被颜宁形容为&ldquo 人来疯&rdquo   &ldquo 你未来有什么目标?&rdquo 中国青年报记者问本科即将毕业的孙鹏程。   &ldquo 继续做下去,做出更好的东西。&rdquo 他不假思索地说。   &ldquo 你的目标太近了&rdquo ,邓东迅速纠正了孙鹏程的想法,&ldquo 理想总是要远大一点的&mdash &mdash 我觉得你的目标应该是5年之内顺利毕业。&rdquo   科学家的生活,当然就是被&ldquo 看文献&rdquo 和&ldquo 做实验&rdquo 填满了。不过在颜宁实验室里的这群人,还喜欢看《中国好声音》、《爸爸去哪儿》以及《舌尖上的中国》。   &ldquo 什么红我们就看什么,然后在实验间隙大家都聊&rdquo ,邓东总结了一下《舌尖上的中国》其中一集的内容:安徽毛坦厂中学的学生们为了高考在拼搏,全国各地的家长们则在为了孩子们的高考而拼搏,所以这辈子就指着这一考试了。   邓博士一边说,一边龇牙咧嘴。他自个儿是研究生才考进清华的。   另一方面,徐超出自艺术之家,却打小就立志要当科学家&mdash &mdash 考大学的时候,只填了生物一个专业。对这个气质还像高中生的年轻人来说,进实验室是顺理成章的选择。   孙鹏程黑黑壮壮的,与白净的徐超坐一块儿,也看不出来谁年纪大。他形容自己学生物是&ldquo 掉坑里了&rdquo :想想上高中那会儿,全社会都在使劲忽悠,&ldquo 21世纪是生物科学的世纪&rdquo !   不管怎样,等这几个小弟被选进颜宁的实验室时,大师兄邓东还是用恶搞片《一个馒头引发的血案》里的名句来引诱他们:&ldquo 跟着东哥,有肉吃!&rdquo   他们要搞定的GLUT1,是一个特别不安分的游戏对手,被颜宁形容为&ldquo 人来疯&rdquo 。它的个头小到不可能透过显微镜来一探究竟,性格又活泼,不乐意聚拢了排成队让科学家参观。   邓东等人的主要任务,就是把这些个葡萄糖转运蛋白们捉起来,攒在一处,直到能够从上千万个一模一样的蛋白组成的晶体身上摸索出它们的模样。   孙鹏程和徐超负责&ldquo 捉&rdquo ,从两种表达体系里面纯化出大量实验需要的蛋白质 吴建平帮着他们收集数据,邓东则把他们的成果&ldquo 攒&rdquo 起来,和颜老师一起设计实验,令蛋白质结晶。   每周,他们与颜宁讨论课题的进程,得到指导与建议。   邓东给队友定下的日程被称为&ldquo 7· 11&rdquo :大家要早晨7点到实验室,晚上11点离开。   这种规矩应用到一帮90后身上,就变成了&mdash &mdash 早上7点20,邓东醒过来,一拍脑袋往食堂赶,孙鹏程可怜巴巴地打来电话:&ldquo 东哥,我在实验室门口等着呢&rdquo 而徐超呢,4个小时前刚刚离开实验室,现在睡得正香。   时间一长,邓东发现也只能这样了:孙鹏程永远是最早到,最早走的,而中午才姗姗来迟的徐超也实验到半夜三点。他们的团队,就是大家都根据自己的作息来工作,人们穿着白大褂在实验室里来来往往,这里的灯,每天只有4个小时是暗着的。   做实验就像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊还是光明   &ldquo 我们用4年时间,看看这100条路里面哪一条路能走。&rdquo 一年前,决心死磕GLUT1的时候,邓东就这么跟团队说。   在可能的100条路里,几个年轻人得一条条地试过来。国外的研究人员钻研葡萄糖转运蛋白已有数十年,而在清华大学这间成立不到10年的实验室里,他们没有那么多经验。   他心里也飘过念头&mdash &mdash 最糟糕的话,也许几十年都做不出结果来:&ldquo 做实验最苦的地方,是你就好像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊,还是下一步就见到光明。如果陷入深渊,那就不能自拔了。&rdquo   这也是孙鹏程觉得最要命的地方。有那么大半年,他就在不断地迎接失败:&ldquo 这不对,那也不对,方法得不断改换。&rdquo   而这种很可能会&ldquo 不能自拔&rdquo 的研究工作并不会立即转化成可以实打实看见、应用的东西。   就譬如这回被媒体说成&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 的研究,其实只是弄清了GLUT1这扇&ldquo 门&rdquo 的结构。这项研究成果也许可能是医学的福音:癌细胞消化葡萄糖所能产生的能量,不到普通细胞的15%,因此,癌细胞需要更多的葡萄糖转运细胞来帮它输入能量。在摸清了GLUT1晶体结构之后,根据其工作机理对癌细胞实施人工干预,也就成了未来可能发生的一种情况。   但是,就算这真的可行,到能够实施的那一步,也得是&ldquo 20年以后&rdquo 了。   &ldquo 目前这些都还在初级阶段。我们读过一些论文,了解可能有一些方式能作用于葡萄糖转移蛋白&rdquo ,邓东并不认为自己的这项研究重点是治病,&ldquo 对科学家来说,最重要的就是对未知世界的探索。&rdquo   为了让性格活泼的GLUT1能乖乖结晶,这些小伙子在低温的实验室里工作。翻阅大量文献后,他们找到了一个突变,让它以比平时慢了几千倍的速度持续工作。   今年1月,邓东发现了一颗颇为理想的结晶。因为从前有过把盐晶误认的糗事,他憋着没敢太激动,跟颜宁汇报的时候也只轻描淡写地提了一句。最后的确认要带到上海同步辐射光源去检验,等待结果的时候,邓大师兄这么安慰小弟:&ldquo 反正至少是个膜蛋白结构。&rdquo   上海真正传回信息的时候是1月17日晚上,所有成员都在实验室里,守着电脑。邓东看到电脑上模模糊糊地出现了一团深蓝色线条,他划拉了一下屏幕,见到了明显的一圈圈的螺旋形。那是典型的转运蛋白的结构。   实验室里所有人一阵欢呼,邓东一句话没说,跑出了实验室。   &ldquo 你可以想象那画面,深夜的教学楼,一个人蹬蹬蹬从走廊这头跑到那头,闯进颜老师办公室,瞪着她三秒钟,一个字都没说出来,就朝着她点了点头&rdquo ,邓东回忆道,&ldquo 然后两个人蹬蹬蹬从走廊那头跑回这头。&rdquo   &ldquo 那一刻我已经知道,这一定是一个里程碑式的研究结果。&rdquo 邓东说。   当今年的4月1日,《自然》杂志正式通知他们论文被接受的时候,邓东最激动的时候已经过去了。因为不想显得自己&ldquo 太hold不住&rdquo ,他连导师的短信都没回复。   直到颜宁给他打来电话催问。   &ldquo 我&hellip &hellip 我在给您回邮件。&rdquo 邓东磕磕巴巴地回复说。   谁也不知道,在接到短信后的几分钟里,邓东把自己关在屋里,&ldquo 小哭了一下&rdquo ,&ldquo 辛苦了那么久,总算没有白白浪费&rdquo 。
  • 无需镜头的癌细胞检测显微镜问世
    据外媒报道,虽然高性能显微镜是确定癌症及其他疾病的一大利器,但它们的制作工艺复杂,且造价太高,所以这也意味着普通医院不大可能会拥有这样的医疗仪器。然而,加州大学洛杉矶分校的科学家们即将改变这种情况。   据悉,他们在近日研发了无需配备镜头就能在组织中找到癌细胞的显微镜。   该显微镜通过CCD或CMOS传感器创建人体组织类全息图像,然后通过为图像提供光源检测到组织的阴影部分,之后将它们的真实面貌在特定软件下展示出来。这款显微镜不仅能跟传统光学显微镜一样高效,而且它的制作工艺更加简单、造价也更加便宜。   不过,这并不意味着它立马可以商用。该项研究报告的联合作者Aydogan Ozcan告诉媒体,与该款显微镜配套的软件仍需要大量的改进。
  • 新型电子鼻:能检测癌细胞并辨别其侵略性
    坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。
  • 癌细胞难逃“光测”法眼 或为癌症预防新途径
    科技日报讯 (通讯员吴军辉 记者冯国梧)记者5月26日从南开大学获悉,该校物理科学学院田建国、刘智波研究组利用全内反射下石墨烯对介质折射率异常敏感的光学现象,实现了超灵敏单细胞实时流动传感。这一成果可以使癌细胞在形成之初即被精确&ldquo 光测&rdquo 出来,将为癌症预防提供一条新途径。   石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构,是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料。在全内反射这种特殊的结构下,对于介质折射率异常灵敏是石墨烯材料的重要特性之一。田建国、刘智波领导的研究组发现,折射率的灵敏度与石墨烯的层数有极大关系,并且层数有一个最优值。他们通过与南开大学化学学院陈永胜课题组合作,不断控制石墨烯的层数,最终制出厚度为8个纳米的石墨烯材料,其折射率的灵敏度和分辨率达到目前国际上最高水平。   在此基础上,课题组结合微流体技术和病变细胞的折射率差异,将这一超高的折射率灵敏度成功应用于单细胞传感。记者在实验室看到,实验人员将制备出的8纳米厚石墨烯均匀铺于一块三棱镜的一面,紧贴石墨烯上方建有一条细胞通道。实验时,一束光从棱镜一面射入,穿透石墨烯照射在细胞通道上,反射光从棱镜另一面射出。实验人员通过光电转化,即可得到一份波形图。如果细胞通道中存在癌细胞,则波形图上将会呈现出明显的波峰。即使数千个正常细胞中有一个发生了病变,这种&ldquo 光测&rdquo 方法都可以将其准确识别出来。 该课题组论文已在国际纳米科学技术领域权威刊物《Nano Letters》上发表,美国著名的纳米技术与纳米科学网进行了同步报道。
  • 美国航天局电子鼻可测大脑癌细胞
    美国最新研究发现,美国航天局用来监测国际空间站和航天飞机内某种气体成分的电子鼻,还可以用来检测大脑癌细胞。   据美国媒体日前报道,这种名为“Enose”的电子鼻是由美国航天局喷气推进实验室研发的,设计目的是用它探测航天飞机和国际空间站出现的微量的氨渗漏问题。一个由神经外科、癌症以及航天领域专家组成的研究小组,在利用这种电子鼻研究大脑癌细胞转移时发现,电子鼻能够区分健康细胞和癌细胞的不同“味道”,从而使医务人员能准确判定癌细胞群的具体位置,避免其与周围健康细胞发生混淆。   研究小组负责人、加利福尼亚州杜阿特医学中心科学家巴巴克卡提卜说,这种仪器是利用高分子膜研制的,这种膜遇到不同物质,电导率就会发生变化。各类细胞的“味道”其实包含了不同物质,通过分析这些物质引起的高分子膜电导率变化,就能分析出这些物质的成分,从而区分出癌细胞。   卡提卜认为,这项刚起步的研究为未来发现和监测大脑癌变及其病理学研究提供了新方法。
  • 癌症检测新方法:验血可测出癌细胞
    导读:美国研究人员找到检验癌症的新方法,让医生通过探测血液中是否有癌细胞,确定病人的情况。此法能在十亿个健康血细胞中探测到单个“离群”的癌细胞。   找出新方法的波士顿研究组将同药剂公司强生(Johnson & Johnson)合作,推广此新的癌症诊断方法。美国四所大规模的癌症中心将在今年开始试用这个还处于实验阶段的新法。此法广为应用后,将彻底改变乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌等多种癌症的诊断和治疗。   参与研发此项检验方法的马萨诸塞州总医院癌症中心主任哈伯说:“这如同是液态的切片检查(biopsy)”,用此法既可避免疼痛的切片检查,又较定期的成像扫描(imaging scan)检查,更方便医生监控病患的状况。   目前,好些病人是通过针刺切片,确定细胞是否出现癌病变,但此法无法让医疗人员掌握足够的样本,确认肿瘤是何种基因所诱发,生长途径为何。通常,医生是让病人接受药物或放射线治疗,等待两个月后,再作断层电脑扫描(CT scan),看肿瘤是否缩小。可是,有些病人可能等不及医生确定下一个疗法。   哈伯解释道:“若你能迅速地把它找出来,‘确定药物有效’,就能继续使用,‘确定药物无效’,就试别的疗法。”   研究组在报告说,检验人员是使用布满7万8000个细点的微型晶片,进行检验,这些有如实验室玻片(lab slide)的晶片上的细点,就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体(antibody),当血液流过晶片时,癌细胞就会粘在细点上。   参与晶片设计工作的哈佛大学生物工程师托纳说,此检验方式,能在十亿个以上的细胞当中,找出一个单一的癌细胞。他补充道,研究组之所以能确实此比例,是因为他们把癌细胞混入健康的细胞中,再用晶片去找出来。
  • 癌细胞追踪设备研制成功
    巴西圣保罗大学卡洛斯物理研究所光学院近日研制出了一套新的癌细胞追踪设备。研发人员称,这项创新将帮助外科医生更准确地定位癌变细胞位置,优化治疗手段和效果。  据介绍,这一设备的工作原理主要是基于一些物质受到特定波长的光照射,吸收能量后会发出荧光。因此新设备将荧光粉输送到患癌部位的淋巴结中,然后用特定颜色的光照射这一部位,荧光粉发出不同颜色的光被设备摄像机捕获,手术人员可在显示屏上实时确定癌细胞转移必经的第一个淋巴结,即前哨淋巴结的位置。设备主要部件包括两个摄像头,一个捕捉黑白图像,另一个用于查看彩色图像 另有一组用来检测荧光和捕获图像的红外线装置以及一个显示屏。
  • 科学家研制"纳米盘" 精确打击杀死癌细胞
    美国科学家研制出一种体积微小、具有靶向抗癌功能的“纳米盘”,将其植入人体内,可以利用生物纳米技术杀死癌细胞,无副作用。   这种抗癌新法现阶段已取得实验室成功。   体积微小   这种名叫“纳米盘”的新型生物纳米材料是一种高分子聚合物,外形呈圆形,带有磁性。   “纳米盘”直径只有100万分之一米,厚度约为600亿分之一米。由于体积微小,它们可以穿行于人体组织细胞中。   实验室测试证明,纳米盘可以破坏癌细胞细胞膜,使癌细胞自行死亡。   《科学美国人》月刊11月29日援引哈佛大学工程与应用科学学院生物工程教授戴维穆尼的话报道:“(研究展示了)工程学方法在免疫学应用中的威力。”   这项研究由哈佛大学免疫学和生物工程学研究人员主持。研究成果11月29日发表在英国《自然材料》月刊网络版。   精确打击   “纳米盘”由铁镍合金制成,具有磁性,放置在磁场中时会因引力作用而移动。   研究报告说,“纳米盘”具有靶向抗癌功能,如果提供正确的磁场导向,它们就能准确找到癌细胞,将其消灭。   研究报告作者之一、美国阿尔贡国家实验所研究员埃琳娜罗兹洛瓦说,在实验室测试中,把“纳米盘”置于低磁场环境10分钟,就足以消灭90%的癌细胞。   英国基尔大学研究员乔恩多布森评论这一研究成果说,抗体可以用来引导“纳米盘”,将它们导向癌细胞所在位置。   “这项研究为攻克癌症提供了一项简洁、快速的技术,而且(这一技术)不会造成化疗等全身治疗方式所引发的副作用,”他说。   无副作用   此前,科学家曾多次尝试改进纳米抗癌技术,比如使用能抑制肿瘤生长基因的小分子干扰核糖核酸纳米粒子。   动物实验证实,这些纳米抗癌技术能有效控制癌细胞扩散,但由于可能引起免疫反应,未能向人体试验阶段推进。   “纳米盘”直接作用于癌细胞,使它们自行死亡,不会引发副作用。   “(纳米盘)可以被植入皮肤下任意地方,”穆尼说,“植入物会激活免疫机制,摧毁癌细胞。”   与手术切除肿瘤或全身化疗、放疗等现有癌症治疗方法相比,“纳米盘”可能成为更简洁有效的抗癌新疗法。
  • 前沿合作丨LCMSMS助力光动力疗法新进展,让癌细胞“见光死”
    导 读近年来,不论国内外,恶性肿瘤的发病率都在明显上升,已成为严重威胁人类生命安全和社会发展的重大公共卫生问题,寻找一种有效的治疗方法至关重要。目前,恶性肿瘤的治疗方法多种多样,但每一种疗法都有其适应症和不良反应,对部分患者有效,但仍有许多患者出现不良结局,因此,肿瘤的新型治疗方法始终是学者们研究的重点。光动力疗法(PDT)是肿瘤治疗研究的热门疗法,与传统治疗方法相比,它是一种非侵入性治疗,不良反应轻,可多次重复,对肿瘤细胞选择性高的治疗方法。 我们与北京理工大学谢海燕团队左立萍博士针对此方法,从光和氧这两个因素进一步探索完善,从而增强了PDT效果,使PDT在临床上发挥更明显的作用,研究成果发表在《Angewandte Chemie》上。 光动力疗法简介光动力疗法(PDT)是一种新的肿瘤治疗方法。其利用肿瘤细胞代谢活跃的特点,在注射药物(光敏剂)后,肿瘤组织内浓度明显高于周围正常组织。在适当时间用特定波长的激光照射肿瘤组织,激活光敏剂,产生活性氧,特异性破坏肿瘤细胞及肿瘤新生血管。此疗法具有高选择性,微创性,疗效确切,毒性低微,可消灭隐性癌症病灶的特点。研究成果快览PDT在治疗过程中很少有光敏剂(PS)本身能够特异性地靶向肿瘤,并且其过程需要消耗氧杀灭癌细胞,而人体内的实体肿瘤生存的环境很多都是厌氧环境,会对这种疗法的“威力”产生不小的影响。北京理工大学谢海燕教授团队针对以上问题,进行了前沿性探索,研究人员将5-氨基乙酰丙酸己酯盐酸盐(HAL)和3-溴丙酮酸(3BP)同时封装到从X-射线照射的肿瘤细胞(X-MP)收集的微粒中。系统给药后,X-MP收集微粒的载药体(HAL/3BP@X-MP)可以特异性地靶向肿瘤组织并被肿瘤细胞摄取,其中HAL通过固有的血红素生物合成途径诱导光敏剂(PpIX)在线粒体中的合成;同时,3BP通过抑制线粒体呼吸显著增加线粒体内氧气浓度。PpIX和氧气的准确共定位和快速接触产生足够的活性氧(ROS)直接破坏线粒体,一次给药即可消除肿瘤生长并抑制肿瘤转移,从而显著改善PDT结果。 图1. HAL/3BP@X-MP的体外细胞毒性:不同药物处理3天后多细胞肿瘤的球体3D图片 经HAL/3BP@X-MP光动力疗法治疗后,与其他组别相比多细胞肿瘤的球体明显减小,表明 HAL/3BP@X-MP的PDT治疗效果最佳。图2. HAL/3BP@X-MP抗肿瘤疗效的体内评价:f)肿瘤组织的Ki67染色,标尺=100 mm;g) 不同组肺切片苏木精-伊红染色,标尺=100mm。 图2 f)中表示不同的PDT对肿瘤细胞增殖的抑制效果(通过Ki67染色表达),结果表明HAL/3BP@X-MP组的PDT对肿瘤细胞增殖的抑制效果最明显;g) 中表示不同的PDT对肿瘤细胞的抗转移作用,结果表明HAL/3BP@X-MP组的抗转移效果最明显。 LCMS-8045,科研好助手在此研究过程中,需要测定X射线照射的X-MP中的HAL和3BP的封装率,但由于分光光度法及液相色谱法的灵敏度无法满足检测需求,且有基质干扰,因此选用岛津LCMS-8045完成了封装率的测定——岛津LCMS-8045拥有最快30000U/S的扫描速度和5 msec超快速的正负极性切换功能,具有远高于紫外检测器的灵敏度,可实现对痕量HAL和3BP的定性、定量、正负离子同时检测。 岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045l 超快速扫描技术l 超快速切换正负极性技术l 具有增强型离子光学系统,提高离子传输效率和灵敏度 图3. 利用LCMS-8045测定X-MP中的HAL 216.15114.1 (正离子)与3BP 64.85 78.9(负离子) 本研究构建的智能肿瘤细胞衍生微粒为PDT提供按需合成光敏剂并能显著增加线粒体内氧气浓度,为开发安全高效的PDT治疗方式以对抗癌症提供了一种新思路。此外,使用岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045测定了封装进入X-MP微粒中的HAL和3BP的含量(见图3),为智能肿瘤细胞衍生微粒对药物封装率的测定提供了新的方法。 专家声音文章第一作者左立萍博士表示:近年来,智能肿瘤细胞衍生微粒作为一种理想的药物载体正在兴起,因为可以逃避非特异性结合和免疫清除。但对其载药量的研究目前主要是采用分光光度法与液相色谱法,但以上两种方法灵敏度差且容易受到基质干扰,岛津三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045具有灵敏度高,特异性强的优点,是测定智能肿瘤细胞衍生微粒对药物封装率的有效工具,为我们课题研究提供了技术支撑。 撰稿人:石丹姝 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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