PNAS：麻省理工研发新型成像系统，可定位癌细胞

　　

新型成像系统将有助科学家了解癌症细胞的起源

图片说明：美国麻省理工学院科学家利用新型成像技术，查明了带有特殊突变的小鼠胰腺细胞位置。蓝点代表胰腺细胞核，黄色丛中的细胞表达了突变。(图片来源：Hyuk-Sang Kwon)

麻省理工学院的生物工程师们已经开发了一种新型的成像系统，这一新型成像系统的最大特点是可以使观察者观察到细胞是否经历特殊的变异。

 

在这个研究项目里，科学家可通过新型成像系统了解癌变前细胞起源的情况，以及癌变的细胞个数，以及癌变细胞所在的位置。科学家们首先以小鼠的胰腺细胞为模型进行研究。

 

Bevin Engelward教授说，了解细胞突变的缘由是了解癌症的最基本的要求。Bevin Engelward是麻省理工学院生物工程学副教授，也是麻省理工学院环境卫生科学中心的成员，还是该文章的作者之一，关于新型成像系统的文章将发表在这周早期编辑的《Proceedings of the National Academy of Science》上。

 

Peter So是生物学和机械工程学教授，也是实验室的研发主力之一，在他和其他科学家的努力下将检测来自同一祖细胞但发生质变的细胞成为可能。

 

令人意想不到的是，大约90%的难以发现的变异细胞隐藏在细胞群里。因此，也就可以证明细胞的主要突变来自遗传，而不是单个细胞自发产生的突变。

 

自从突变类型被研究（在本实验中是重组导致的突变），研究者计算其他突变类型的平均发生几率，我们在检测最常见的突变形成形式，以及突变细胞存活的模式以及克隆扩张的情况，Engelward说。

 

她说，我们认为引起突变的最可能的主要原因是细胞分化，细胞分化是引起突变的最主要的因素。

突变率越高，引发癌症的几率就越高。

 

几年前，麻省理工学院成立新的生物工程研究分部，Engelward 和So开始在分部里共事。So研发出一种信息的显微镜检测技术，就是著名的双光子荧光显微镜，研究者们开始提出新的见解，希望能发展一套新技术可对罕见类型的细胞进行定位。

 

因此，麻省理工学院的遗传工程学家成立了一队研究小组，他们将小鼠进行遗传操作，一旦小鼠的DNA特异区段发生突变就会有荧光产生。而So研发的新型高分辨率、高通量的显微镜技术协助遗传工程科学家检测发生突变的细胞，这无疑是如虎添翼。

 

Engelward说，解决了我们所想的检测变异细胞的问题，迎面而来的就建立了一种新型的成像技术，除了检测变异细胞这一能力，这一技术还有其他多种的用处。

 

文章的lead author 是Dominika Wiktor-Brown，生物工程学专业的博士后研究者。其他的作者还包括Hyuk-Sang Kwon，机械工程专业的附属研究员；以及生物工程专业的研究生Yoon Sung Nam。

Engelward说，这一成果是建立在多学科多领域的专家通力合作的基础上的。生物工程系和环境卫生科学中心的科学家在该项目中起了沟通桥梁的关键作用。

 

该研究受美国国立卫生研究所和新加坡麻省理工学院联盟的能源系赞助。

 

(生物通 张欢)