微流体装置捕获循环癌细胞簇

发布时间： 2019-06-21   

华盛顿哥伦比亚特区，2019年6月18日 - 根据美国癌症协会的数据，癌症几乎每个人都会以这种或那种方式接触到，而且令人遗憾的是，它将在2019年在美国再次夺去60万人的生命。来自圣地亚哥州立大学，TumorGen MDx Inc.和Sanford Burnham Prebys医学发现研究所的研究人员开始探索一个看似基本的问题：杀死癌症的原因是什么?

答案是，当肿瘤扩散到其他重要器官时，大约90%的癌症死亡是由于转移引起的。癌症如何转移?经过对科学文献的详尽搜索，研究人员意识到，它不是单个细胞，而是不同的癌细胞簇，它们循环并转移到其他器官。

正如该小组在AIP Advances报告的那样，这引起了他们的质疑 - 如果这些细胞群是“癌症的根本原因”，为什么没有更多的研究致力于更好地了解循环癌细胞群?

“这种极少研究活动的原因是从病人的血液样本中捕获这些极为罕见的转移性癌细胞簇的巨大困难，”桑福德伯纳姆医学发现研究所的作者之一和研究助理教授Peter Teriete说。“但我们意识到，如果我们要了解癌症转移的复杂过程，我们需要开发一种工具来轻松找到这些簇。”

为此，研究人员首先确定了从分离的癌细胞群中收集有用信息所必需的基本要求。它涉及的样本量足够大，可能含有相当数量的癌细胞簇(约10毫升全血)，以及使用全血来保存稀有的循环簇。然而，全血需要通道涂层程序，其降低非特异性结合特性以防止生物污损。并且装置通道尺寸必须具有合适的尺寸以适应不同直径的单细胞和癌细胞簇。

“我们的设备通道设计必须产生微流体流动特性，适合通过涂层通道内的抗体促进细胞捕获，”Teriete解释说。“因此，我们引入了微观特征 - 人字形凹陷 - 以产生所需的功能。我们还开发了一种独特的海藻酸盐水凝胶涂层，可以很容易地用抗体或其他生物分子进行装饰。通过将生物工程与材料科学和基本癌症生物学相结合，我们能够开发设备并证明它能够按预期运行。“

该组的微流体装置为抗癌转移提供了新的治疗策略。直接从癌症患者捕获可行的循环癌干细胞簇是开发新的抗转移药物疗法的新方法。

“由于缺乏足够的工具可以轻易进入导致癌症传播的转移细胞，因此特别针对远处转移的药物开发受到很大限制，”Teriete说。“我们的微流体装置将为癌症研究人员提供真正的人类癌症细胞群，因此他们可以开始了解转移相关的关键机制并开发出能够挽救更多癌症患者生命的高效药物。”