预测癌症扩散的新方法？科学家们观察肿瘤细胞的“粘性”

通过评估肿瘤细胞的“粘性”，加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现了一种预测患者早期乳腺癌是否可能扩散的潜在方法。这一发现可以帮助医生识别高危患者，并相应地调整治疗方案。

　　

加州大学圣地亚哥分校的研究人员通过评估肿瘤细胞的“粘性”，发现了一种潜在的方法，可以预测早期乳腺癌患者癌症是否可能扩散。这一发现得益于一种特别设计的微流体装置，它可以帮助医生识别高风险患者，并相应地调整治疗方案。

该装置在一项研究者发起的试验中进行了测试，其工作原理是将肿瘤细胞通过充满液体的腔室，并根据它们对腔室壁的粘附程度进行分类。当在不同阶段乳腺癌患者的肿瘤细胞上进行测试时，研究人员发现了一个显著的模式：来自患有侵袭性癌症患者的细胞粘附力较弱（不太粘），而来自患有非侵袭性癌症患者的细胞粘附力较强（更粘）。

该研究结果于3月5日发表在《细胞报告》上。

“我们在此次试验中能够展示的是，肿瘤细胞的粘附性这一物理特性可能是将患者分为更具侵袭性或较不具侵袭性癌症的关键指标。”该研究的高级作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院舒·齐恩-吉恩·莱生物工程系教授亚当·恩格勒说，“如果我们能通过这种方法提高诊断能力，我们就能更好地根据患者所患肿瘤的类型来个性化治疗方案。”

恩格勒实验室与加州大学圣地亚哥分校健康中心穆尔斯癌症中心综合乳腺健康中心主任安妮·华莱士合作进行的先前研究已经确定，粘附力较弱的癌细胞比粘附力较强的细胞更有可能迁移并侵入其他组织。现在，通过患者肿瘤的研究，团队进一步证明了肿瘤细胞的粘附强度是可变的，下一步将是确定粘附是否可以帮助预测患者的癌症是否可能转移。

他们的最新研究检查了一种名为导管原位癌（DCIS）的早期乳腺癌的细胞粘附性。通常被归类为零期乳腺癌的DCIS可能会保持无害，不会超出其形成的乳腺导管。但在某些情况下，它会发展成可能危及生命的侵袭性乳腺癌。多年来，科学家和医生一直在努力确定哪些病例需要积极治疗，哪些可以不进行治疗，但答案一直难以捉摸。

目前的临床决策通常依赖于DCIS病变的大小和等级，但这些因素并不总能预测其行为。

“拥有一种机制来更好地预测哪些DCIS会表现得更具侵袭性，比如这种粘附模型所展示的，可能会极大地帮助我们更积极地治疗这种癌症。”华莱士说，“我们不想在不必要的时候进行过度的手术、药物和放疗，但当癌症具有更高的侵袭潜力时，我们需要利用这些手段。我们希望继续个性化治疗。”

“目前，我们没有一种可靠的方法来识别哪些DCIS患者有发展成更具侵袭性乳腺癌的风险。”恩格勒说，“我们的装置可能会改变这一点。”

该团队的装置大约有一张索引卡大小，由涂有乳腺组织中存在的粘附蛋白（如纤维连接蛋白）的微流体腔室组成。当肿瘤细胞被放入腔室时，它们会粘附在纤维连接蛋白涂层上。然后，当液体流经腔室时，它们会受到逐渐增加的剪切应力。通过观察细胞在特定应力水平下脱落的位置，研究人员将它们分类为粘附力弱或强。

该团队在16名患者的样本上测试了该装置。这些样本包括正常乳腺组织、DCIS肿瘤以及来自患有浸润性导管癌和小叶癌的患者的侵袭性乳腺癌肿瘤。实验结果显示，侵袭性乳腺癌样本中含有粘附力弱的细胞，而正常乳腺组织样本中含有粘附力强的细胞。DCIS样本显示出中间的粘附水平，但在患者之间存在显著的变异性。

“有趣的是，在单一疾病亚型中，不同患者之间存在很大的异质性。”该研究共同第一作者、恩格勒实验室的生物工程博士生麦迪逊·凯恩说，“例如，在DCIS患者中，我们发现有些患者的肿瘤细胞粘附力强，而有些患者的肿瘤细胞粘附力弱。我们假设那些粘附力弱的患者发展成侵袭性癌症的风险更高，而且他们可能在患者护理计划开始时被低估了。”

该团队计划在未来五年内跟踪DCIS患者，以确定粘附强度是否与转移进展相关。如果他们的假设成立，该装置可能会为肿瘤学家提供一种强大的新工具，以指导治疗策略，为那些肿瘤细胞表现出弱粘附的患者推荐更具侵袭性的干预措施。

“我们希望这种装置能够让我们前瞻性地识别那些风险最高的人，以便在转移发生之前进行干预。”恩格勒说。

这个项目突显了跨学科合作的重要性。恩格勒的生物工程团队与华莱士在穆尔斯癌症中心的团队密切合作，后者提供了患者样本和支持。来自美国国立卫生研究院（NIH）的资金在该装置的开发和临床研究中发挥了关键作用，其中包括支持穆尔斯癌症中心共享资源和设施的拨款，以及支持参与该项目的学生研究人员的培训拨款。

“与华莱士博士和穆尔斯癌症中心的合作非常棒。”恩格勒说，“他们的支持对推进像这样的研究者发起的试验至关重要。我们还非常感谢所有支持设施、培训和实验室工作的不同资金机制，这些使得像这样的研究成为可能。”