研究人員和臨床醫(yī)生并不完全理解為什么有些癌癥會擴散，而有些則不會。他們所知道的是，當癌癥擴散時，存活率會大幅下降。如果醫(yī)生能夠預(yù)測原發(fā)性腫瘤轉(zhuǎn)移的可能性，他們就能夠為患者選擇最佳的治療方案。然而，目前的檢測只關(guān)注腫瘤遺傳學，因為它可以突變和改變。

圖片來源：Nature Bimedical Engineering

約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)化學與生物分子工程系的博士研究生Chris Yankaskas想知道，他能否通過觀察癌細胞的表型或可觀察到的細胞特征和行為，從另一個角度預(yù)測癌細胞的轉(zhuǎn)移。在納米生物研究所的核心成員和教授Konstantinos Konstantopoulos的指導(dǎo)下，Yankaskas和一組研究人員創(chuàng)建了量化細胞入侵的微流控分析，或MAqCI--一種通過觀察兩個關(guān)鍵細胞轉(zhuǎn)移所需的行為（而不是腫瘤遺傳學）來預(yù)測乳腺癌轉(zhuǎn)移的診斷工具和方法。

Yankaskas說："癌癥進展的復(fù)雜性和每個病人癌細胞之間的差異使得很難在個案基礎(chǔ)上預(yù)測轉(zhuǎn)移。我們的目標是繼續(xù)利用病人活組織切片中的細胞研究乳腺癌，并希望將這項技術(shù)推廣到其他癌癥類型。"

癌癥治療對身體來說是費力的，而且可能是昂貴的。有些病人需要化療、放療、外科手術(shù)、靶向治療，或以上綜合治療。MAqCI可以幫助臨床醫(yī)生和患者確定治療侵襲性癌癥的最合適方法，避免過度治療侵襲性較弱的癌癥。

為了開發(fā)他們的設(shè)備，Yankaskas首先必須訓(xùn)練MAqCI識別正常乳腺上皮細胞(對照組)、非侵襲性乳腺癌細胞和侵襲性/轉(zhuǎn)移性乳腺癌細胞的特征行為。一旦確定了這些參數(shù)，研究小組就使用獨立的細胞群，包括乳腺癌患者的標本，來驗證MAqCI能夠正確地測量和表征細胞。

該測試測量了發(fā)生轉(zhuǎn)移所必需的兩個關(guān)鍵細胞行為：細胞活力--測量細胞向體內(nèi)遠處轉(zhuǎn)移的能力，以及增殖能力--細胞增殖的程度。

這項發(fā)表在《自然生物醫(yī)學工程》(Nature Biomedical Engineering)雜志上的研究結(jié)果顯示，MAqCI的準確性、敏感性和特異性足以預(yù)測乳腺癌人群是否會發(fā)生轉(zhuǎn)移。該技術(shù)具有潛在的臨床應(yīng)用價值，因為它使用小樣本量，在一到兩天內(nèi)提供結(jié)果，并可以分離這些細胞進行進一步表征。

MAqCI檢測的另一個優(yōu)點是，它可以觀察細胞的可觀察特征，而且相對簡單，容易解釋，不像基因篩查。預(yù)測癌癥人群是否能夠轉(zhuǎn)移是困難的，而這種行為方法提供了一種更簡單、更有效的預(yù)測方法。

Konstantopoulos說："MAqCI有潛力診斷腫瘤的轉(zhuǎn)移傾向，并根據(jù)患者的具體情況篩選針對轉(zhuǎn)移引發(fā)細胞的治療方法，用于個性化治療。我們目前正在測試預(yù)測腦癌患者預(yù)期壽命的方法。我們相信MAqCI將成為診斷、預(yù)后和精確治療實體腫瘤患者的重要工具。"

參考資料：

Christopher L. Yankaskas et al. A microfluidic assay for the quantification of the metastatic propensity of breast cancer specimens， Nature Biomedical Engineering (2019). DOI： 10.1038/s41551-019-0400-9