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醫(yī)學研究表明，癌癥危及人體生命的主要原因之一，是腫瘤細胞在人體內發(fā)生的轉移。在醫(yī)學界看來，腫瘤細胞轉移和侵襲的過程，對于深入理解癌癥的致命機理至關重要。昨日，重慶大學公布的一項研究進展，有望解開腫瘤細胞轉移機理謎團，為探索新的治療手段提供思路。
用新手段研究癌癥轉移
腫瘤細胞在人體的運動軌跡，近年來一直是世界各國科學家的研究熱點，但要在實驗中模擬腫瘤細胞的轉移路徑并不容易。重慶大學表示，其物理學院教授劉靂宇團隊與美國普林斯頓大學、中國科學院物理研究所等單位，經過數(shù)年合作，利用微生物芯片技術，在體外成功構建出了一種模擬腫瘤細胞侵襲的三維微環(huán)境。
與傳統(tǒng)的臨床活體實驗或生物學研究的方法不同，這種方式克服了培養(yǎng)皿中細胞在二維環(huán)境中難以模擬腫瘤細胞侵襲的缺陷，開辟出研究癌癥轉移的新手段。劉靂宇表示，體外三維模型方法還需完善，但已接近人體和組織的微環(huán)境，有助于科學家更好地研究腫瘤細胞的侵襲環(huán)境和轉移過程。
據(jù)悉，證實體外構建三維模型的可行性，只是這一研究的起步階段。近3年來，劉靂宇團隊與合作者，通過微流體芯片技術利用膠原蛋白，構建出了乳腺癌細胞轉移時組織和血管相鄰的微結構，并發(fā)現(xiàn)人體組織內帶有取向性的膠原蛋白纖維會極大協(xié)助和增強癌細胞的侵襲能力。日前，該研究在《美國科學院院報》雜志上發(fā)布。
今后治癌癥或將不再只是放化療
研究顯示，在生物芯片中，膠原蛋白的纖維被巧妙改造成為帶有取向性的結構，這正是晚期癌癥病人發(fā)生乳腺癌轉移時組織結構的特征。這些帶有取向的膠原蛋白纖維，可能極大促進了腫瘤細胞的轉移。
打個比方，這些排列成線的纖維，就像為癌細胞的侵襲鋪設了一條‘高速公路’，癌細胞利用這些‘高速公路’，極大克服了人體組織帶來的阻力，使其轉移變得輕松，而且速度更快，擴散到了人體內的各個部位。
劉靂宇說，當癌細胞感知到周圍組織環(huán)境沒有“公路”時，它們能自己一邊修“高速公路”，一邊沿著“公路”快速轉移。“這一發(fā)現(xiàn)或許能解釋，為什么柔軟的癌細胞能夠在致密的人體組織內高速侵襲并穿梭血管壁，短時間給病人帶來巨大傷害。”
“目前，放射性療法和化學療法的過程中，常引起膠原蛋白纖維取向的改變。這就有可能為治療后殘存的癌細胞提供了快速“反撲”的“高速公路”，反而導致癌癥后續(xù)轉移惡化。”劉靂宇說，未來治療方法可以逆向思考并研究出新型靶向藥物，不只是針對癌細胞，還可以設法通過藥物破壞癌細胞‘修路’的能力，使這條要命的‘高速公路’無法順利搭建，或許可以大幅減緩轉移速度，延長甚至挽救癌癥患者的生命。
癌癥研究領域取得多種進展
據(jù)悉，除劉靂宇團隊研究外，近年來，世界各國科學家均利用各種手段研究癌細胞在復雜微環(huán)境中的轉移能力。2014年，中國科學技術大學一個研究小組在《細胞》雜志上發(fā)表了關于癌細胞在細小管狀結構中遷移新機制的成果；今年10月，德國科學家在《自然》雜志發(fā)文，揭示了腫瘤細胞能夠殺死血管壁中的特定細胞，從而離開血管并建立了轉移灶的現(xiàn)象。
