麦吉尔大学的研究人员使用一种新技术,在侵袭性和浸润性乳腺癌肿瘤内部发现了极高的刚度的微小且以前无法检测到的“热点”。他们的发现首次表明,只有很小的肿瘤区域需要硬化才能发生转移。尽管仍处于起步阶段,研究人员认为他们的技术可能被证明对检测和绘制侵袭性癌症的进展有用。
“我们现在能够看到这些特征,因为我们的方法使我们能够在活的,完整的3D组织中进行测量,”来自麦吉尔大学化学工程系的Chris Moraes说,他是加拿大研究主席,近期研究论文的资深作者在自然通讯学士。“当组织样本以标准技术通常要求的任何方式被破坏时,这些'热点'的迹象就会消除。”
“智能”水凝胶可提供有关癌症进展的信息
研究人员制造了可以随需扩展的微型水凝胶传感器,就像将气球膨胀成单个细胞的大小一样,并将其放置在3D培养物和乳腺癌小鼠模型中。触发后,水凝胶的膨胀可用于测量肿瘤内部的局部硬度。
通过McGill的化学工程系与McGill的Rosalind和Morris Goodman癌症研究中心之间的合作开发的这项非同寻常的技术使研究人员能够从癌细胞的角度感知周围环境的变化。
细胞的感觉驱动他们的行为
“人类细胞不是静止的。它们抓住并拉扯周围的组织,检查周围环境的硬度或柔软度。它们周围的细胞通常感觉如何驱动其行为:免疫细胞可以活化,干细胞可以变得专门化,以及癌症细胞会变成危险的攻击性。” Moraes解释说。“乳腺癌细胞通常感觉周围环境非常柔软。但是,我们发现,侵袭性肿瘤内部的癌细胞所经历的环境比以前预期的要坚硬得多,就像真正的老干的软糖熊一样坚硬。”
研究人员认为,他们的发现提出了新的细胞力学机制,即使在乳腺癌的早期阶段,也可能影响疾病的进展。
该论文的第一作者,化学工程系的博士学位候选人斯蒂芬妮·莫克(Stephanie Mok)说:“开发分析3D组织中机械轮廓的方法可以更好地预测患者的风险和结果。”这些僵硬的“热点”是否真的导致了癌症的进展,而不是简单地与癌症相关,仍然是一个悬而未决的但至关重要的问题。”