揭示了转移性癌细胞在不同刚度底物中的新力学机制

在转移过程中，癌细胞积极地与新组织的微环境相互作用。转移性癌细胞如何对次生组织中的新环境作出反应是癌症研究中的一个关键问题，但仍然难以捉摸。最近，香港科技大学(HKUST)的研究人员及其国际合作者在不同硬度的底物中发现了一种转移性癌细胞的新型力学机制，这可能有助于开发转移性癌细胞的诊断工具和癌症治疗方法。

这项研究发表于此物理化学字母杂志在2020年9月18日。

在研究中，研究人员团队，由Hyokeun Park教授，助理教授的物理学和生命科学系助理教授，HKUST，使用聚丙烯酰胺（PAA）基材的软脑对骨骼的多样化组织模仿机械僵硬，并测量单型转移性乳腺癌细胞（MDA-MB-231细胞）对不同刚度的机械响应，采用先进的成像技术和最先进的磁镊子，该款Park的HKUST中的群组教授。

利用单分子张力传感器，他们发现转移性乳腺癌细胞的张力在焦粘连抗刚度以适应新环境，而正常的乳房细胞（MCF-10A细胞）保持相似的张力，而不管刚度如何。它们还使用磁性镊子测量单一转移性乳腺癌细胞的粘弹性，发现转移性癌细胞变得更加弹性底物，而正常细胞的粘弹性保持相似。

这些结果表明，转移性乳腺癌细胞具有适应不同组织的机械环境的能力更强。

“转移性乳腺癌细胞如何迁移和激增不同刚度的二次组织从柔软到骨骼的硬组织界面，如脑对骨骼是一个至关重要的问题癌症研究朴教授说。“我们的工作解决了如何转移乳房癌细胞增殖的基质刚度从1kPa(类似于大脑)到50GPa(类似于骨)不等，我们发现转移性癌细胞会根据物理环境改变其粘弹性，以适应新的物理环境并在新的环境中生存。这是癌症物理学和力学生物学的重大成就之一。这些发现将有助于开发转移性癌细胞的诊断工具，并最终促进癌症的治疗。”

这项研究是与美国莱斯大学的蒋庆华教授、深圳先进技术研究院的朱俊教授及香港科技大学物理系的徐淑丽教授合作完成的。

该团队计划开发一种癌症诊断试剂盒，利用这种机制来测量潜在的活癌症的紧张程度细胞在不同的刚度，这将比现有的诊断工具更简单，更用户友好转移性肿瘤细胞。这种机制也可用于开发转移性药物筛选试验癌症看起来如何转移癌症细胞粘连和粘弹性对不同的药物有不同的反应，并找到最有效的药物。

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