Chem & Biol：追蹤癌細胞循環(huán)的新型熒光蛋白技術(shù)

Chem & Biol：開發(fā)出用以追蹤癌細胞在機體中循環(huán)的新型熒光蛋白追蹤技術(shù)

       癌癥在機體擴散后尋找并且破壞循環(huán)在機體中的癌細胞對于癌癥患者的生存至關(guān)重要，近日，刊登在國際雜志Chemistry & Biology上的一篇研究報告中，來自美國阿肯色大學的研究人員開發(fā)了一種新型技術(shù)，其可以幫助研究者標記循環(huán)在血液中的腫瘤細胞并且對其進行追蹤，這將大大幫助研究者們理解癌癥的擴散機制以及如何有效抑制癌細胞的擴散。
癌細胞擴散或者癌癥轉(zhuǎn)移是引發(fā)90%以上癌癥患者死亡的主要原因，當前科學家并沒有有效的手段來干預及阻斷腫瘤細胞的擴散，如今研究者開發(fā)了可對癌細胞進行標記且對其進行追蹤的新技術(shù)。
       研究者利用圖片切換式的熒光蛋白作為基礎(chǔ)，其可以對光產(chǎn)生反應(yīng)來不斷改變顏色，當?shù)谝皇ぐl(fā)光擊中循環(huán)中的腫瘤細胞后，熒光蛋白就會表現(xiàn)出熒光綠，使用不同波長的第二束激發(fā)光將會使得腫瘤細胞變?yōu)闊晒饧t，對于標記的單一細胞來講，研究者可以利用非常細的紫色激光對較細血管中的腫瘤細胞進行標記追蹤。
來自每一個細胞的熒光最終都會被收集、檢測，并且作為實時的信號追蹤在電腦監(jiān)控器上重現(xiàn)，這就使得研究者們可以對血液中的單一腫瘤細胞進行計數(shù)并且追蹤。
      Galanzha博士表示，這種技術(shù)就可以實現(xiàn)對血液中數(shù)億萬個細胞中的一個循環(huán)的病變細胞進行標記。隨后研究者利用腫瘤模式小鼠進行實驗，實時監(jiān)測小鼠機體中來自于原始腫瘤在血液中循環(huán)的癌細胞的動態(tài)學情況，研究者也可以對單一循環(huán)的癌細胞多種目的地進行成像，來揭示其循環(huán)的路徑、定居的健康組織以及存在的轉(zhuǎn)移位點等。
      這種新型技術(shù)將版主腫瘤學家開發(fā)出干預阻斷癌細胞在血液中循環(huán)的新型療法，從而為開發(fā)抑制腫瘤轉(zhuǎn)移及治療轉(zhuǎn)移性癌癥的療法提供幫助和希望。（來源：生物谷Bioon.com）

doi:10.1016/j.chembiol.2014.03.012
In Vivo Photoswitchable Flow Cytometry for Direct Tracking of Single Circulating Tumor Cells
Dmitry A. Nedosekin,Vladislav V. Verkhusha,Alexander V. Melerzanov,Vladimir P. Zharov,Ekaterina I. Galanzha
Photoswitchable fluorescent proteins (PSFPs) that change their color in response to light have led to breakthroughs in studying static cells. However, using PSFPs to study cells in dynamic conditions is challenging. Here we introduce a method for in vivo ultrafast photoswitching of PSFPs that provides labeling and tracking of single circulating cells. Using in vivo multicolor flow cytometry, this method demonstrated the capability for studying recirculation, migration, and distribution of circulating tumor cells (CTCs) during metastasis progression. In tumor-bearing mice, it enabled monitoring of real-time dynamics of CTCs released from primary tumor, identifying dormant cells, and imaging of CTCs colonizing a primary tumor (self-seeding) or existing metastasis (reseeding). Integration of genetically encoded PSFPs, fast photoswitching, flow cytometry, and imaging makes in vivo single cell analysis in the circulation feasible to provide insights into the behavior of CTCs and potentially immune-related and bacterial cells in circulation.