新的UCL技术分析实验室生长的肿瘤中的单个癌细胞

UCL首次开发出的新技术使癌症科学家能够分析生活在实验室生长的肿瘤中的数百万个不同细胞的个体行为-这一突破可能会导致新的个性化癌症治疗。

这项发表在《自然方法》(Nature Methods)上的研究为突变的癌细胞如何“模仿正常情况下由健康细胞表达的生长信号”提供了新的见识-癌细胞可以不受控制地生长。

通讯作者，加州大学洛杉矶分校癌症研究所的克里斯·派珀博士说：“我们的新技术使我们能够同时测量癌细胞，健康细胞和来自微小肿瘤的免疫细胞的行为。

“这项新技术揭示了癌细胞中的突变模仿了健康组织微环境中细胞通常提供的生长信号。

“在健康的组织中，来自环境的信号受到严格控制，因此组织不会生长得太快。不幸的是，在癌症中，模仿微环境信号的突变会不断打开，从而使癌症得以不受控制地生长。

“ UCL开发的新技术使科学家能够细致地观察到这种现象。”

在全球范围内，研究人员现在可以使用称为“类器官”的微型肿瘤研究癌症，这种微型肿瘤是通过将癌症干细胞嵌入实验室的胶原蛋白中而生长的。

与更传统的研究相比，3D微型肿瘤包含许多不同的细胞，并且更准确地代表患者的癌症，该研究着眼于以2D方式生长的相同细胞的集合。这种发展意味着可以比以往更详细地研究癌症。

但是，到目前为止，大多数用于研究微型肿瘤的方法都涉及研磨所有细胞并将其作为混合物进行分析。这限制了科学家评估单个细胞的行为或肿瘤与其他已知影响癌症结果的健康和免疫细胞如何相互作用的能力。

为了克服这个问题，UCL癌症研究所的研究人员开发了一种新的质谱分析平台，用于测量来自肠癌微型肿瘤的数百万个单细胞中的通讯信号。

具体来说，UCL的研究人员开发了一种新技术，可制备用于在质谱仪上分析的细胞。在亚细胞水平上，重金属标签抗体与单个蛋白质(称为PTM)连接：这些PTM存在于所有不同的细胞类型(干细胞，免疫细胞等)中。

每种重金属的不同重量使质谱仪能够区分不同的蛋白质，并分析它们在不同细胞类型之内和之间的行为和信号传导活性。在此过程中，对40多种类型的PTM进行了标记，使研究人员能够建立详细的“回路”，描述癌细胞的工作方式。

这一技术突破意味着，科学家们现在首次可以使用小型肿瘤模型研究癌细胞如何与任何类型的细胞相互作用。

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