研究表明，癌细胞随着它们的转移而软化
当癌细胞转移时，它们经常在血液中行进到远程组织或器官，然后它们通过挤压通过血管壁并进入转移部位。从麻省理工学院的一项研究表明，肿瘤细胞随着这个过程而变得越来越柔软。
研究结果表明，预防细胞从软化可能会缓慢或停止转移。估计转移性肿瘤的含量约为90％的患者癌症。
“我们长期以来一直认为，如果我们能识别癌细胞必须克服形成转移性肿瘤的障碍新药罗格·卡姆(Roger Kamm)说，他是塞西尔和艾达·格林(Cecil and Ida Green)生物和机械工程杰出教授，也是这项研究的作者之一。
麻省理工学院研究生Anya Roberts是本文的牵头作者，今天出现在中国生物力学杂志。Maryland大学生物工程副教授Giuliano Scarcelli是高级作者。其他麻省理工学院作者包括彼得所以，一位教授机械工业生物工程，以及机械工程系的研究科学家维贾伊·拉杰·辛格(Vijay Raj Singh)。
挤压
后肿瘤细胞进入血液循环，它们被运输到身体中的另一个位置，然后它们可以经历一个名为Transendothelial迁移的过程。当细胞挤压在两个邻近之间时，就会发生这种情况内皮细胞（组成血管的细胞），进入组织，开始繁殖。2013年，KAMM的实验室首先使用允许它们的血细胞的微观模型来探索这个过程癌细胞它们穿过血管壁进入周围的细胞外基质。
这项研究和这篇新论文都是麻省理工学院和其他地方正在进行的研究的一部分身体变化当它们转移时，在癌细胞中发生。在新的工作中，马里兰州的麻省理工学院和大学研究人员试图测试他们的假设，即细胞在讲矫形中迁移过程中更柔软，使它们更容易通过内皮细胞之间的小间隙挤压。
为了探索可能性，研究人员创造了血管衬里的3D组织模型。该模型含有一层内皮细胞层，在胶原凝胶层顶部模拟细胞外基质。研究人员将三种不同类型的腐蚀性，转移性肿瘤细胞 - 肺癌细胞，乳腺癌细胞和黑色素瘤细胞置于内皮层上，并在流过衬里时测量细胞的机械性能。
许多用于测量细胞刚度的现有技术，包括原子力显微镜，需要与细胞进行身体接触，这可以改变细胞的机械性能。为了避免这种干扰，研究人员决定使用两种光学技术，这不需要与所研究的细胞接触并且还能够测量细胞核，细胞内部的最硬部分。
第一种光学技术被称为布里渊共聚焦显微镜，它可以揭示细胞在三维环境中随时间而变化的力学特性。这种技术测量光在与密度涨落相互作用时的散射情况，密度涨落与材料的硬度有关。
第二种技术，称为共聚焦反射率定量相位显微镜，测量细胞膜和核膜的热波动。软膜具有较大的波动，而变硬膜具有较小的波动。
使用这两种技术，研究人员发现，当它们穿过模拟血管的墙壁时，他们所研究的所有癌细胞类型都变得明显更柔软。总体而言，肺部，皮肤和乳腺癌细胞分别柔化30％，20％和20％。这些细胞的细胞核分别以32,21和25％软化。
这种软化在细胞开始迁移后两至三个小时（也称为外渗的过程），并且在24小时后测量时细胞仍然柔软。研究人员怀疑这些软化细胞也可以在原始肿瘤中的细胞中与使其抵抗常规化学疗法的方式不同。
“这种软化可以使这些肿瘤细胞生存，更远地迁移到新的组织位置，并建立次要转移遗址，”罗伯茨说。
破坏转移
它仍然未知导致细胞变得更柔软的原因，但研究人员怀疑它可能是由染色质结构的变化引起的，由位于细胞核中的DNA和蛋白质组成。
研究人员希望他们的工作能够导致新药物的开发，可以干扰细胞软化，从而中断转移。
“一些化学治疗方法可能会改变肿瘤细胞的核力学性能，并软化它们，”罗伯茨说。“这是一个有挑战性的问题，但值得努力。如果一个人可以选择性地加强瘤细胞，其可能抑制形成转移。“
进一步探索
这个故事被重新发布由麻省理工学院新闻（web.mit.edu/newsoffice/），一个受到麻省理工学院研究，创新和教学的新闻的热门网站。
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