无处可藏:分子探针照亮了活老鼠中难以捉摸的癌症干细胞

原发肿瘤治疗后，癌症干细胞可能仍潜伏在体内，随时可能转移，并导致癌症以一种更具侵略性和耐药性的形式复发。伊利诺伊大学的研究人员开发了一种分子探针，可以找到这些难以捉摸的细胞，并照亮它们，这样不仅可以在细胞培养中识别、追踪和研究它们，还可以在它们的原生环境:身体中进行研究。

在杂志上发表的一篇论文里ACS中央科学，研究人员描述了该探测器在识别方面的有效性癌症在多种人类癌细胞系和活老鼠中培养的干细胞。

领导这项研究的伊利诺斯州化学教授杰佛逊·陈说:“这是第一次能够在复杂的环境中观察癌症干细胞，而不仅仅是在细胞培养或人工肿瘤环境中。”“看到他们是理解他们的第一步。现在我们可以看到它们躲在哪里，它们在疾病发展过程中如何变化，或者当你进行治疗时它们有何反应。”

陈说，虽然其他商业代理机构可以标记癌症干细胞，但它们的应用是有限的。有些无法区分活细胞和死细胞，有些则会错误地与错误的目标结合。最受欢迎的抗体是寻找细胞表面的标记物，是针对细胞类型的，它们的大尺寸可以阻止它们到达癌症干细胞往往潜伏的小空间。所有设计用于细胞培养或人造肿瘤环境，缺乏整个身体的复杂性，陈说。

相比之下，名为AlDeSense的新探针是一种小分子，它可以与一种与癌细胞干细胞特性相关的酶结合。探针被激活，只有当它与靶酶反应时才会发出荧光信号——靶酶是癌症干细胞在高浓度时产生的。

在一系列的实验中，Chan的团队发现，这种酶似乎是许多类型癌症的干性标记，这表明AlDeSense可能广泛适用于临床成像。

研究人员证明AlDeSense与两种主要的细胞技术-流式细胞术和共聚焦成像兼容。陈的团队随后与兽医临床医学和兽医肿瘤学教授范美忠(Timothy Fan)合作，在小鼠组织中寻找和追踪肿瘤干细胞，这些组织从小鼠组织中取出，用于活检，并在有转移性肿瘤的活小鼠中寻找。

能够发现和追踪癌症干细胞在体内,以及他们国家stemness-the信号减少的细胞differentiate-allowed研究者遵循从注射到肿瘤扩散到老鼠的尸体,回答一些基本问题的癌症干细胞的行为。

“在这项研究之前，没有人知道注射癌症干细胞和移除肿瘤细胞之间发生了什么肿瘤。有很多模型假设癌症干细胞如何分化和生长，但有限的实验数据，”Chan说。“通过这项研究，我们可以看到，即使在转移后，干细胞特性在人群中仍然保持。体内的某些环境支持干细胞的特性。有了AlDeSense，我们现在可以对环境进行剖析。”

下一步，研究人员正在评估是否使用AlDeSense进行追踪癌症干细胞肿瘤的数量可以预测犬淋巴瘤的预后。他们还致力于使探针具有其他功能，如选择性杀死癌症干细胞的能力。

“我们正在研究的另一件事是通过靶向这种酶来筛选可以杀死癌症干细胞的抑制剂或药物，”Chan说。“因为我们知道我们的探针只与一个目标相互作用，我们可以使用探针寻找一种药物，可以抑制这种酶，并验证它细胞活的动物也是如此。这种分子的多尺度效用使其独一无二。”

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