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開(kāi)發(fā)抗癌新發(fā)現(xiàn):24小時(shí)內(nèi)將癌細(xì)胞重編程為癌干細(xì)胞

更新時(shí)間:2021-04-23  |  點(diǎn)擊率:656

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種創(chuàng)新型水凝膠,可以在24小時(shí)內(nèi)將6種不同類型的人癌細(xì)胞系轉(zhuǎn)化為癌癥干細(xì)胞。

根據(jù)學(xué)術(shù)期刊CA: A Cancer Journal for Clinicians最新發(fā)布的全球癌癥數(shù)據(jù)顯示,2020年全球新發(fā)癌癥病例1929萬(wàn)例,癌癥死亡病例996萬(wàn)例。這一驚人數(shù)字意味著,盡管全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在過(guò)去十年大幅增長(zhǎng),醫(yī)療水平和治療方法也在不斷提高,但仍無(wú)法阻擋癌癥發(fā)病率和相關(guān)死亡的迅速增長(zhǎng)。對(duì)抗癌癥任重道遠(yuǎn)。

目前,晚期癌癥患者的5年生存率仍然很低,其中一個(gè)主要原因是腫瘤中的癌癥干細(xì)胞,這些細(xì)胞不僅對(duì)放化療產(chǎn)生耐受性,還會(huì)隱藏起來(lái),或者在體內(nèi)循環(huán),導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)。

近日,發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》(IF=19)上的一項(xiàng)新研究中,來(lái)自日本北海道大學(xué)田中伸哉教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種創(chuàng)新型水凝膠,可以在24小時(shí)內(nèi)將6種不同類型的人癌細(xì)胞系轉(zhuǎn)化為癌癥干細(xì)胞。這一研究成果將為開(kāi)發(fā)新的癌癥療法和靶向癌癥干細(xì)胞的個(gè)性化藥物鋪平道路。

癌癥干細(xì)胞(Cancer Stem Cell,CSC),也稱癌干細(xì)胞,是指腫瘤中具有自我更新能力并能產(chǎn)生異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞。已知癌癥干細(xì)胞在腫瘤惡化和產(chǎn)生治療耐受性中發(fā)揮了重要作用。

研究通訊作者、北海道大學(xué)醫(yī)學(xué)部田中伸哉教授解釋說(shuō):"癌癥干細(xì)胞是抗癌藥物的主要靶點(diǎn),但由于它們?cè)谀[瘤組織中存在的數(shù)量非常少,因此難以識(shí)別。了解癌癥干細(xì)胞的分子機(jī)制對(duì)于開(kāi)發(fā)更好的癌癥療法至關(guān)重要。"

已知癌癥干細(xì)胞需要一個(gè)非常特殊的微環(huán)境。在這項(xiàng)研究中,研究人員調(diào)查了他們的新型水凝膠是否可以重新創(chuàng)造出誘導(dǎo)癌干細(xì)胞的合適環(huán)境。這種新型水凝膠稱為雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠(Double-Network hydrogels),由兩種化學(xué)物質(zhì)組成的網(wǎng)絡(luò),并含有大量水分,使其具有類似生物組織的柔軟和濕潤(rùn)特性。

在該研究中,雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠在短短24小時(shí)內(nèi)就將6種不同的人類癌細(xì)胞系(腦癌、子宮癌、肺癌、結(jié)腸癌、膀胱癌和肉瘤)中分化的癌細(xì)胞快速重編程為癌癥干細(xì)胞。將癌細(xì)胞置于雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠上,它們開(kāi)始形成球形結(jié)構(gòu),并產(chǎn)生已知是癌癥干細(xì)胞標(biāo)記的特定分子,如SOX2和Oct3/4和Nanog,表明它們已經(jīng)被重新編程。

與在單網(wǎng)絡(luò)凝膠上培養(yǎng)的腦癌細(xì)胞相比,在雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠上培養(yǎng)并顱內(nèi)注射到免疫缺陷小鼠中的人腦癌細(xì)胞具有更高的致瘤性。

此外,研究人員確認(rèn)了一些參與癌細(xì)胞重編程的分子機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn),鈣通道受體和骨橋蛋白(osteopontin)是誘導(dǎo)癌癥干細(xì)胞的關(guān)鍵。

他們還發(fā)現(xiàn),來(lái)自患者的腦癌細(xì)胞在雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠上培養(yǎng)后,產(chǎn)生了名為血小板衍生生長(zhǎng)因子的受體。通過(guò)添加這些受體的分子抑制劑,他們可以靶向性地消滅癌癥干細(xì)胞,這說(shuō)明雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠可以用來(lái)選擇治療藥物。

田中說(shuō):"這為研究能靶向癌癥干細(xì)胞的藥物鋪平了道路。未來(lái),雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠可以用于優(yōu)化癌細(xì)胞類型的診斷和開(kāi)發(fā)個(gè)性化藥物,從而改善癌癥患者的預(yù)后。"

 

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來(lái)源:生物探索

科研實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞的體外培養(yǎng)一直是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。細(xì)胞要養(yǎng)好,就要用好血清,如Ausbian®特級(jí)胎牛血清,它適合各種細(xì)胞培養(yǎng),尤其適合難養(yǎng)細(xì)胞,如:干細(xì)胞、肝細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞,原代培養(yǎng)、細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)染細(xì)胞等。

 

它在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)經(jīng)歷十幾年,被眾多科研工業(yè)客戶反復(fù)選擇,也是細(xì)胞典藏等重大項(xiàng)目十幾年的供應(yīng)品牌。

 
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