新型癌细胞培养技术可简化实验室研究

目前，美国乔治敦大学Lombardi综合癌症中心的研究人员开发出一项新型技术，可培养正常细胞和癌细胞，并使它们无限期地存活下去，这种新技术正在改变和加快基础癌症研究。相关研究结果于2014年5月15日发表在国际著名学术期刊《PLOS ONE》。

　　

生物通报道：目前，美国乔治敦大学Lombardi综合癌症中心的研究人员开发出一项新型技术，可培养正常细胞和癌细胞，并使它们无限期地存活下去，这种新技术正在改变和加快基础癌症研究。

科学家们证明，利用条件性重编程细胞（CRCs），可显著缩短小鼠发展某种特殊乳腺癌所用的时间。培养的肿瘤细胞也表现得像人乳腺癌细胞一样，保留其基因表达模式，从而为我们研究疾病提供了一种更精确的动物模型。

该中心的肿瘤学和药理学教授Anna T. Riegel博士指出：“我们在初步工作中看到，这些细胞在人类癌症临床研究中引起了惊人的进步，现在我们证明，它们在实验室癌症研究中是多么的有用。”相关研究结果于2014年5月15日发表在国际著名学术期刊《PLOS ONE》。

例如，Riegel及其研究小组制备一种转基因小鼠模型——这种小鼠的乳腺细胞表达一个特定癌基因（HER2），通常需要7到9个月的时间，从它出生到长出肿瘤。在这项研究中，使用CRCs，研究小组发现，取自一只小鼠肿瘤的细胞，能够无限期地生长下去，并且他们将大约100万个这些细胞移植到第二只小鼠后，可在一个月内诱导肿瘤，两周后发生转移。

Riegel称：“生长在第二只小鼠体内的肿瘤，与取自转基因小鼠的肿瘤细胞，具有相同的病理和基因表达。这意味着，每当我们想要一种良好的乳腺癌小鼠模型时，不必非得制备和培育转基因小鼠。”

Riegel的研究重点是：围绕肿瘤的环境——支持细胞、脂肪组织、免疫细胞和血液系统，如何影响乳腺的发育。使用CRC细胞将大大加快他们的研究，并可能提供更可靠的结果。

她还表示，CRCs能够产生一个正常小鼠乳腺细胞库，这些细胞能够在所有正常乳腺3D结构中生长。

在2011年底，乔治敦Lombardi研究者Richard Schlegel博士和Xuefeng Liu博士研制出CRCs。他们发现，在癌细胞或正常细胞中加入两种不同物质，可使它们变形为干细胞样细胞，这些细胞可以无限期地存活下去。当撤回两种物质时，细胞又恢复到它们以前的类型。

该方法克服了细胞生物学研究中长期存在的一个障碍：虽然存在永生化的肿瘤细胞系，但随着时间的推移，它们的基因表达及病理学会发生改变，研究人员称，它们不再像自然癌细胞那样。

这项技术的另外一个用途是，制备来自患者肿瘤的细胞系，用各种治疗方法检测这些细胞，以发现有效的治疗方法。乔治敦大学Lombardi研究人员，在2012年9月27日的《New England Journal of Medicine》杂志发表论文证明了这一策略。他们描述了来自于一名24岁罕见肺癌患者的正常细胞和肿瘤细胞的CRCs，可让医生在实验室中通过不同疗法进行检测，从而确定有效的疗法。

（生物通：王英）

延伸阅读：《PLOS ONE》:廉价、快速和详细的蛋白质分析新技术。

生物通推荐原文摘要：
Conditionally Reprogrammed Normal and Transformed Mouse Mammary Epithelial Cells Display a Progenitor-Cell–Like Phenotype
Abstract: Mammary epithelial (ME) cells cultured under conventional conditions senesce after several passages. Here, we demonstrate that mouse ME cells isolated from normal mammary glands or from mouse mammary tumor virus (MMTV)-Neu–induced mammary tumors, can be cultured indefinitely as conditionally reprogrammed cells (CRCs) on irradiated fibroblasts in the presence of the Rho kinase inhibitor Y-27632. Cell surface progenitor-associated markers are rapidly induced in normal mouse ME-CRCs relative to ME cells. However, the expression of certain mammary progenitor subpopulations, such as CD49f+ ESA+ CD44+, drops significantly in later passages. Nevertheless, mouse ME-CRCs grown in a three-dimensional extracellular matrix gave rise to mammary acinar structures. ME-CRCs isolated from MMTV-Neu transgenic mouse mammary tumors express high levels of HER2/neu, as well as tumor-initiating cell markers, such as CD44+, CD49f+, and ESA+ (EpCam). These patterns of expression are sustained in later CRC passages. Early and late passage ME-CRCs from MMTV-Neu tumors that were implanted in the mammary fat pads of syngeneic or nude mice developed vascular tumors that metastasized within 6 weeks of transplantation. Importantly, the histopathology of these tumors was indistinguishable from that of the parental tumors that develop in the MMTV-Neu mice. Application of the CRC system to mouse mammary epithelial cells provides an attractive model system to study the genetics and phenotype of normal and transformed mouse epithelium in a defined culture environment and in vivo transplant studies.