利用液对癌症诊断和治疗

证据越来越多液在癌症生物学的许多方面发挥了关键作用。当研究人员开始揭开的秘密,这些难以捉摸的小泡,这是开放一系列激动人心的新机遇应对癌症——从非侵入性诊断创新的新疗法。

液被认为是一个特定的类产生的泡多泡体(多功能车辆总线)并从细胞释放。在50到150纳米大小,这些小membrane-wrapped包包含各种各样的货物,如小分子、蛋白质或核酸。

然而,没有标记可用于区别于其他囊泡,液很难定义,及其命名目前激烈的争论的主题。

“我很喜欢这个术语液,因为这是我认为我学习,但我不能证明它!”阿尔克莱顿教授说部门的癌症和卡迪夫大学的遗传学,英国。

”可能是更正确的总称是细胞外囊泡,其中还包括大等离子membrane-derived囊泡结构和身体完全不同。”

以及如何称呼他们,液在健康系统的作用还不清楚。

“我们认为他们可能会促进一些事情,一个可能是删除不需要的蛋白质错误折叠,而另一个是细胞之间传递信息,”理查德Kelwick博士说,英国伦敦帝国理工学院副研究员。

液在癌症生物学积分

然而,有越来越多的研究将手指指向液癌症发展的许多方面,包括缺氧驱动epithelial-mesenchymal过渡(EMT),癌症具备干细胞、血管生成、转移和调节免疫应答。

“只是觉得肿瘤需要做的一切,这些囊泡以某种方式参与进来,”克莱顿说。

液甚至可能有助于解释为什么特定的癌症类型偏爱转移扩散到特定的器官。

“一些论文表明,这些囊泡可能是肿瘤细胞的一种方式'其他器官,所以他们就像种子,诱发一些变化,然后允许肿瘤细胞转移,”克莱顿解释道。

他们也可以帮助细胞开发耐药,例如包装药品进液,扔出来的细胞。

“我们认为他们甚至可以分享这些属性与邻近细胞,一个旁观者细胞可能是药物敏感接收囊泡从耐药细胞,通过交互成为耐药,”克莱顿说。

液体活检对早期发现和个性化的治疗

的证据建立外来体参与许多不同方面的癌症,这是打开财富的新机会的潜在临床应用。

淘金热是使用癌症的最前沿液的容易访问生物标志物的诊断。

“虽然有时很难获得肿瘤,它可以很容易访问液中他们几乎所有体液,如血液、唾液或尿液,“Kelwick说。

作为液找到进入血液肿瘤的早期阶段的发展,他们提供了一个激动人心的窗口到体内,可以帮助检测癌症早期。

“比如,我在一个更广泛的合作项目开发一个新的检测早期肺癌筛查项目是隔离液从血液样本和看微rna,“Kelwick说。

甚至可以使用它们作为测试监测肿瘤的变化表明当他们变得危险。

连续跟踪人们随着年龄的增长和识别的肿瘤开始的迹象变得有攻击性,当你需要把它,”克莱顿解释道。

外来体生物标志物还可以提供见解,使个性化治疗基于驾驶患者自身的癌症,或者作为同伴诊断找出如果他们的治疗是在实时工作。

液作为癌症治疗

再进一步讲未来另一个激动人心的可能性是使用液来治疗癌症,利用它们进入细胞的能力。

“你可以负载药物的囊泡,然后你有一个系统,是保护它,这是被传播到全身,可以针对一个特定的细胞或组织,并且可以通过质膜,进入细胞以非常有效的方式,”克莱顿解释道。

也增加了潜在的设计更复杂的组合疗法通过加载不同的治疗方法进液——例如,小分子、蛋白质或核酸。

“这种多通道的方法似乎是我们走向疾病是复杂的,当一个目标还不够,特别是癌症,电阻可以发生,“Kelwick兴奋地说。

研究液的挑战

如果我们要利用这些新机遇的数组,首先需要完善我们的理解的基本生物学——孤立他们,学习他们的组件。

标准的技术隔离液是超速离心法。然而,由于与其他蛋白质污染的问题——例如,从血液或损坏液由于较高的离心力。

”微流体提供了一个不错的选择。这些往往是硅或塑料芯片与精心设计的渠道,帮助你分离液基于物理和电物理特征,“Kelwick说。

一旦隔离,纳米粒子跟踪分析是有用的了解种群内液样本。研究人员然后使用许多不同的下游技术描述液的表面标记或内容,包括流式细胞仪、质谱或下一代测序。

然而,生物学家们承认,他们正在努力提取这些小液囊和量化它们的分子,特别是从血液污染的因素。

“我认为我们已经到达了一个点,我们需要其他学科的帮助,也许化学家、工程师或物理学家,谁能帮助我们设计出新的方法,使我们能够非常敏感测量这些很小的事情中一个非常复杂的背景下,“克莱顿说。

生物学研究正常使用细胞培养也具有挑战性,因为它通常是不切实际的由于玻璃瓶所需要的大量产生足够的液,使用2 d细胞培养对理解复杂的过程往往并不理想。为了解决这个问题,一些公司正在开发专门为外来体培养细胞生产的新方法。

“我认为我见过的最好的中空纤维细胞培养,这是一种混合的2 d和3 d之间的文化。它可以让你有一个非常高的密度小体积使您能够非常集中液,“Kelwick说。

液在诊所

展望未来,液可能会扮演一个关键的部分在癌症诊断和治疗的病人,从几个不同的角度。

“我认为外来体诊断将正常的人疑似癌症或正在治疗中。也许有一天我们可以设计个性化的液-治疗癌症患者自身的具体设计,“表明Kelwick。

潜在的临床应用解决转移也令人兴奋,但目前很难范围。

”,我们目前没有任何anti-metastatic药物,这将打开一个全新的控制疾病的大道,这样人们可以生活在肿瘤和防止扩散,造成致命的疾病,”克莱顿说。

小包装和大的潜力

这些长期被忽视,微小的囊泡仍然证明难以捉摸,剩下许多挑战如何捕捉并研究它们,甚至在该怎么称呼他们。但他们是值得追求的,因为他们有可能改变我们的方式在未来癌症诊断和治疗。

“我认为他们绝对是我们理解生物学的基础——你必须白痴忽略或认为他们仅仅因为它是困难的,”克莱顿说。