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Nat. Commu. | 帮癌细胞“称体重”,完成药物疗效预测!潜力无限

2017-11-21 来源:转化医学网  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要: 当患者的疾病复发时,这种技术的好处便会变得更加明显,因为这个时候肿瘤已经对某些特定的疗法产生了抗药性

   近日,MIT科学家开发了一种基于多发性骨髓瘤(MM)患者个体活癌细胞重量变化的药物疗效预测方法。基于悬浮微通道谐振器(SMR),仅仅需要10到20分钟,研究人员便能够更加精准对单个癌细胞进行“称重”,通过对其生长或质量累积速率(MAR)的测量来检测特定抗癌药物的效果。

 
  该研究对应文章名为Determiningtherapeuticsusceptibilityinmultiplemyelomabysingle-cellmassaccumulation,发表于最新上线的NatureCommunications杂志。
 
  从“细胞称重”到“评估药效”
 
  去年,MIT科学家便完成了这种悬浮微通道谐振器(SMR)的开发并证明可以通过对癌细胞药物治疗后质量累计速率变化的检测来验证药物的疗效。基于与哈佛大学Dana-Farber癌症研究所的合作,该研究小组现在已经使用该技术成功预测了MM患者对9中不同癌症药物的敏感性。
 
  “当临床生物标志物显示患者对于某种特定药物敏感之后,我们还能够通过我们的测量技术对患者的药物敏感性进行进一步的确定,“Dana-Farber癌症研究所科学家MarkStevens博士评论道。“...在患者耐药的情况下,我们也能够以临床生物标志物以及我们的测量结果作为双重参考更好地为患者选择药物。”
 
  弥补现有方法不足
 
  由于其特有的高耐药性与复发率,多发性骨髓瘤一直都是一种极难治愈的癌症。对于许多癌症来说,其治疗决策主要基于基因组学或表观遗传学标记的鉴定,但是对于多发性骨髓瘤来说,无论是使用遗传标记还是其他方法,都不能准确预测患者对特定药物的反应。
 
  理想的情况下,体外功能测定将可用于细胞药物敏感性的直接测量,医生和临床科学家能够通过药物的体外功能测定直接决定适合于特定患者的最佳治疗方案。研究人员指出,近几年来,功能性检测已经被用于多种癌症的体外研究,但能够在临床上得到常规应用前瞻性体外功能检测技术却并未出现。
 
  人类多发性骨髓瘤细胞系MAR测量示意图
 
  a,单个细胞通过sSMR设备,每个细胞以15分钟为间隔被多次称重,sSMR设备包括多个串联流体连接的传感器,这些传感器则被延时细胞通道隔开(并未在图中展示完全),这种设计可以使细胞流在通过装置的过程中得到不同传感器的同时称重,从而揭示单个细胞的MAR。b,ANBL-6.WT细胞质量变化的实时高通量监测。C,图b中的方框突出显示细胞团块的变化,其中蓝(SMR#1)到红(SMR#10)点对应于用10个不同传感器依次测量的相同细胞质量。MAR通过质量与时间数据的线性拟合斜率计算。MAR测量中的细胞数量为53。
 
  无需癌细胞的体外增殖
 
  在感染性疾病领域,基于细胞增殖速率检测的体外功能测定技术已经被广泛用于病原抗生素敏感性的测定。然而与细菌不同,从病人身上分离的肿瘤细胞并不能在体外环境中正常分裂增殖,研究人员无法直接参照感染性疾病领域的方法来设计和开发癌症药物疗效的检测技术。
 
  在这项新的研究中,无需癌细胞的体外培养,MIT科学家开发的高通量方法能够直接测量单个细胞在治疗反应中的质量变化。串行的SMR设备可以在单位小时内完成50至100个细胞的质量测量,在20分钟内对每个细胞称重10次,实现了癌细胞在药物治疗过程中MAR变化的准确测量。
 
  令人鼓舞的是,这项技术可以直接利用分离于骨髓活检的有限数量的细胞,这使得该技术也可以用于多发性骨髓瘤药物疗效的检测。
 
  临床潜力
 
  文章的作者总结说:“MAR分析在癌症治疗效果的临床检测与相关研究方面具有很大的发展潜力。在治疗后的4个小时内,骨髓瘤细胞会在其生存力完全丧失之前不断减重,使得MAR测量非常适合于骨髓瘤细胞药物治疗疗效的检测。”
 
  当患者的疾病复发时,这种技术的好处便会变得更加明显,因为这个时候肿瘤已经对某些特定的疗法产生了抗药性。“在癌症复发的时候,我们便会通过穿刺从病人身上采集骨髓样品,通过MAR分析单独测试每种疗法的疗效,帮助临床医生确定癌症产生耐药性之后最合适的其他疗法。”文章的作者总结到。
 
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