來自Methodist醫(yī)院的科學(xué)家們開發(fā)出了一種新工具，讓細(xì)胞經(jīng)過一種Plinko微觀游戲，由于只有最濕軟的細(xì)胞才能通過它，從而將導(dǎo)致腫瘤的癌細(xì)胞與更為良性的細(xì)胞區(qū)分開來。

正如發(fā)表在本周《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上的這篇論文所報(bào)道的，更柔軟可變的致瘤細(xì)胞通過了全部的微小障礙，而更堅(jiān)硬更為良性的細(xì)胞則難于擠過7微米的小孔。Methodist醫(yī)院的科學(xué)家們與德克薩斯MD安德森癌癥中心的研究人員展開協(xié)作，利用不同類型的癌細(xì)胞對(duì)這一設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試。

新研究支持了這一假設(shè)即細(xì)胞濕軟預(yù)示著腫瘤潛能。大部分正常細(xì)胞包含有發(fā)達(dá)的細(xì)胞骨架——由微小但強(qiáng)有力的桿狀蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)賦予細(xì)胞形狀和結(jié)構(gòu)。在狂熱驅(qū)動(dòng)分裂的情況下，癌細(xì)胞有可能從細(xì)胞骨架形成中轉(zhuǎn)移出資源來支持分裂，因此導(dǎo)致細(xì)胞濕軟。

該項(xiàng)目的課題領(lǐng)頭人、Methodist納米醫(yī)學(xué)教師Lidong Qin博士說：“我們創(chuàng)造了許多途徑使細(xì)胞穿越這些障礙。MS芯片的吞吐量達(dá)到了100萬個(gè)細(xì)胞水平。當(dāng)堅(jiān)硬的細(xì)胞阻塞特異的障礙時(shí)，柔軟的細(xì)胞借助大量其他的旁路得以通過。

眾所周知，癌癥干細(xì)胞比其他癌細(xì)胞更為濕軟。該研究小組表明通MS芯片分離的柔軟細(xì)胞顯示出與癌癥干細(xì)胞相一致的基因表達(dá)模式。

論文的共同主要負(fù)責(zé)人、Methodist癌癥中心主任、癌癥科學(xué)家Jenny Chang博士說：“許多的論文表明癌癥干細(xì)胞的存在意味著患者的預(yù)后較差。然而，醫(yī)生通常并未將之量化?！?/SPAN>

隨后，Methodist和MD安德森研究小組對(duì)分離細(xì)胞進(jìn)行了分析，證實(shí)這些柔軟的細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞骨架基因較低，表達(dá)有助于轉(zhuǎn)移的運(yùn)動(dòng)基因較高。

通過檢測(cè)轉(zhuǎn)移細(xì)胞的存在，醫(yī)生可以推斷癌癥治療是否會(huì)成功，或一種尚未治療的癌癥轉(zhuǎn)移到身體其他部位的可能性。

越來越多的人認(rèn)識(shí)到癌癥干細(xì)胞在癌癥轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)中的作用，令人感到灰心喪氣的是由于缺乏技術(shù)使得這一知識(shí)無法為醫(yī)生和他們的患者所利用。到目前為止，還沒有一種方法可以快速可靠地將更為危險(xiǎn)的致瘤細(xì)胞從活組織切片中分離和鑒別出來。

Methodist開發(fā)的新設(shè)備成功地富集了癌細(xì)胞混合物中的致瘤細(xì)胞。研究人員將這一設(shè)備命名為Mechanical Separation Chip或MS-Chip。該設(shè)備分離的細(xì)胞易于收集和研究。當(dāng)前細(xì)胞分離的標(biāo)準(zhǔn)方法流式細(xì)胞術(shù)相對(duì)緩慢，且依賴于細(xì)胞表面的生物標(biāo)記物。

Lidong Qin 說：“通過MS芯片我們的微流體細(xì)胞分離提供了一種高通量的方法，能夠特異地分選不同硬度水平的細(xì)胞，為研究硬度相關(guān)的細(xì)胞和分子生物學(xué)開辟了一條新途徑。下游的分子分析，包括對(duì)細(xì)胞亞型進(jìn)行基因組和蛋白質(zhì)組分析，提供給了一種新方法來鑒別與癌癥干細(xì)胞和癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)的新生物標(biāo)記。

”

現(xiàn)在，每個(gè)MS芯片的生產(chǎn)成本約為10美元。

Lidong Qin 說：“如果大規(guī)模生產(chǎn)，MS芯片成本可在每個(gè)芯片一美元左右。相比于流式細(xì)胞分選，采用一種機(jī)械細(xì)胞分離方法將會(huì)更為的廉價(jià)?！?/SPAN>