研究人员试图深入了解癌症隐藏的弱点

癌症医学治疗发展的最大挑战之一是癌症没有单一的种类。癌症起源于多种细胞和组织，每种细胞和组织都有自己的特点、行为和对抗癌药物的敏感性。例如，对结肠癌有效的治疗方法可能对肺癌几乎没有效果。

所以，为了创造有效的治疗方法癌症在美国，科学家们试图深入了解是什么让它的细胞发挥作用。在一篇新论文中自然通讯加州理工学院的研究人员展示了他们开发的一个框架，使用一种特殊类型的显微镜，允许他们探测代谢过程在癌细胞内部。

这项工作是由化学系助理教授卢伟的实验室以及西雅图系统生物学研究所和加州大学洛杉矶分校的研究人员进行的。它利用了一种称为拉曼光谱的技术，结合其高级版本，受激拉曼散射(SRS)显微镜。拉曼光谱学利用的是组成分子的原子间化学键产生的自然振动。在这种方法中，用激光轰击分子。当激光的光子从分子上反弹时，由于它们与分子键振动的相互作用，它们会获得或失去能量。由于分子中的每种键都以一种独特且可预测的方式影响光子，因此可以通过光子反弹后的“样子”来推断分子的结构。通过映射目标分布化学键，然后SRS显微镜提供这些分子结构的图像。

利用这些联合技术，魏和她的同事们检测了研究中常用的五种黑色素瘤细胞系中的代谢物。魏教授说，之所以选择黑素瘤细胞，是因为它们具有广泛的代谢特征，可以进行研究。

通过研究细胞的代谢物，研究人员可以开始推断它们的代谢是如何工作的，以及它们如何被药物靶向。这类似于破坏者如何收集工厂机器的信息，以便计划他们可以在哪里造成最大的破坏。

“我们感兴趣的问题是，为什么我们观察的所有癌细胞都有非常不同的行为，”魏说。“因为一些细胞对某些代谢途径的依赖程度更高，它们更容易受到这些途径的破坏。”

魏说，研究小组发现了癌症中一些新的代谢易感性细胞,包括脂肪酸合成和单一不饱和，但补充说，目前，研究的主要目的是做基础科学。

“我们引入了一个框架，将拉曼光谱学推向系统生物学她说。“我们正在使用我们收集到的亚细胞信息来指导我们对药物代谢组学的研究，即新陈代谢如何影响药物的研究。”

西雅图系统生物学研究所的James R. Heath是这篇论文的合著者，他说这项新技术可以让研究人员获得更详细的内部情况癌症细胞比以往任何时候都多。

“卢的实验室开发的化学成像方法使我们能够在一些非常激进的癌症模型中确定可药物代谢敏感性。任何其他的分析方法都会忽略这些代谢缺陷，”Heath说。

关于他们的发现的论文，题为“拉曼引导的转移性黑色素瘤细胞的亚细胞药物代谢组学”，发表在9月24日的《美国医学杂志》上自然通讯．