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用拉曼显微镜测试肿瘤细胞抗性

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-11浏览次数:1935

鲁尔鲁尔大学(RUB)的生物物理学家证明,拉曼显微镜可用于检测肿瘤细胞对癌症药物的耐药性。与传统方法不同,该方法不需要任何抗体或标记。它检测细胞对所施用药物的反应,从而确定药物在临床前研究中的作用。

由RUB生物物理学系的Klaus Gerwert教授和Samir El-Mashtoly教授领导的团队与RUB分子GI肿瘤学系的Stephan Hahn教授合作,在2018年10月的科学报告中发表了一篇关于他们工作的文章。

药物诱导的蛋白质变化

对于他们的研究,研究人员使用厄洛替尼和osimertinib药物,分别以商品名Tarceva和Tagrisso提供,并已被批准用于肺癌治疗。它们通过与细胞表面上的特定蛋白质结合来抑制细胞生长。然而,由于癌细胞中的蛋白质变化,患者在治疗期间产生对药物的抗性。

“为了理解这种耐药性如何发展,我们必须能够更好地分析药物的作用机制,”Klaus Gerwert说。 “拉曼显微镜可以帮助开发出更好的抗癌药物,”Samir El-Mashtoly补充道。 “如果我们可以预测药物是否会在临床前研究中产生耐药性,那将是一个很大的优势。”

比较突变和非突变细胞的功效

近年来,Samir El-Mashtoly和Klaus Gerwert开发了新的未标记拉曼光谱方法,以确定药物在癌细胞中的功效和分布。对于他们目前的研究,他们突变了癌细胞系中的蛋白质,以模拟耐药患者中发生的蛋白质变化。

迄今为止,在体外(即,在细胞培养中)进行这样的实验是具有挑战性的。相反,它们必须与患者一起完成。 “因此,现在可以显着促进耐药性分析,”Klaus Gerwert解释说。研究人员使用拉曼显微镜比较了厄洛替尼和奥西米替尼药物在突变和非突变细胞中的功效。

拉曼显微镜可用于产生细胞分子组成的光谱指纹。药物治疗前后的光谱比较提供了药物引发的化学过程的指示。

仅在突变细胞中具有抗性

厄洛替尼和osimertinib在具有突变蛋白的细胞中仍然无效,并且药物在未突变的癌细胞中显示出效果。这些结果与临床观察结果一致,即治疗期间某些蛋白质变化的患者不再对该药物有反应。因此,在先前仅在患者中观察到的细胞中检测到相同的抗性。

在常规测试中,使用与药物或其靶标相连的标记间接分析药物的功效。 “使用这种方法,分析了蛋白质,标签的反应,”Klaus Gerwert解释道。另一方面,“拉曼显微镜监测整体细胞反应;因此,它是体外药物功效测试方法之一。”