区分癌细胞和非癌细胞的简便方法

影像学检查，如乳房X线检查或CT扫描，都可以检测出肿瘤，但要弄清一种赘生物是不是癌症，通常需要活检来直接研究细胞。现在，来自约翰霍普金斯大学的一项研究表明，将来MRI或许能够更有效地进行活检，甚至通过无创检测癌细胞外膜流出的指示糖分子而完全取代活检。相关结果发表在三月二十七日的《Nature Communications》杂志。

　　

生物通报道：影像学检查，如乳房X线检查或CT扫描，都可以检测出肿瘤，但要弄清一种赘生物是不是癌症，通常需要活检来直接研究细胞。现在，来自约翰霍普金斯大学的一项研究表明，将来MRI或许能够更有效地进行活检，甚至通过无创检测癌细胞外膜流出的指示糖分子而完全取代活检。延伸阅读：Science子刊：放大癌细胞的革命性新型探针。

目前为止，这种磁共振成像（MRI）技术，只检测试管中生长的细胞和小鼠，作者在三月二十七日的《Nature Communications》杂志上描述了这一方法。

约翰霍普金斯大学医学院细胞工程研究所放射学和放射科学教授Jeff Bulte说：“我们认为，这是科学家们首次发现细胞黏菌成像的一种用法，当细胞发生癌变，其外膜上的一些蛋白质会脱落糖分子，并变得不黏滑，可能是因为它们拥挤的紧密结合在一起。如果我们调整MRI来检测附着于特定蛋白质上的糖分子，我们就可以看到正常细胞和癌变细胞之间的差异。”

Bulte的研究是基于其他研究机构最近的调查结果，表明通过一种微调MRI技术，根据这种指示葡萄糖与周围水分子的独特相互作用方式，可以检测到它们，而不需要施用染料。其他研究人员已经使用MRI，但需要向细胞外部的影像蛋白质（失去其糖分子）中注射染料。在这项研究中，Bulte的研究小组比较了有糖附着和无糖附着的粘蛋白的MRI读数，以观察信号如何变化。然后他们在四种类型的实验室培养癌细胞中寻找这一信号，并检测到癌细胞中的粘蛋白附着糖类水平明显低于正常细胞。

本文第一作者、Bulte实验室研究助理宋晓磊（音译Xiaolei Song）博士解释说，这是癌细胞的一个整体性能，已被用来检测这些细胞。她说：“检测已经存在于身体内部的分子的优势是，我们可能影像整个肿瘤，通过注入染料这往往是不可能做到的，因为它们只达到肿瘤的一部分。此外，染料是昂贵的。”

Bulte告诫说，还需要更多的测试来表明该技术在人类肿瘤诊断中具有价值。他的团队下一个步骤是，探讨该技术是否能将更多类型的癌变组织与活小鼠的良性肿块区分开来。

如果进一步的测试被证明是成功的，Bulte和Song建议，该技术可以用来检测早期癌症、监测化疗反应、引导活检，以保证肿瘤最恶性部分的取样，并最终避免一些不必要的活检。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Label-free in vivo molecular imaging of underglycosylated mucin-1 expression in tumour cells
Abstract: Alterations in mucin expression and glycosylation are associated with cancer development. Underglycosylated mucin-1 (uMUC1) is overexpressed in most malignant adenocarcinomas of epithelial origin (for example, colon, breast and ovarian cancer). Its counterpart MUC1 is a large polymer rich in glycans containing multiple exchangeable OH protons, which is readily detectable by chemical exchange saturation transfer (CEST) MRI. We show here that deglycosylation of MUC1 results in >75% reduction in CEST signal. Three uMUC1+ human malignant cancer cell lines overexpressing uMUC1 (BT20, HT29 and LS174T) show a significantly lower CEST signal compared with the benign human epithelial cell line MCF10A and the uMUC1− tumour cell line U87. Furthermore, we demonstrate that in vivo CEST MRI is able to make a distinction between LS174T and U87 tumour cells implanted in the mouse brain. These results suggest that the mucCEST MRI signal can be used as a label-free surrogate marker to non-invasively assess mucin glycosylation and tumour malignancy.