利用卵巢癌腫瘤的 3D 模型，科學家發(fā)現(xiàn)了基于細胞在腫瘤中位置的基因活性差異，證明了癌性腫瘤中細胞的位置和環(huán)境如何強烈影響哪些基因處于活躍狀態(tài)以及細胞在癌癥生物學中的作用。更具體地說，由美國國立衛(wèi)生研究院下屬國家轉化科學促進中心(NCATS)的研究人員共同領導的研究小組表明，腫瘤表面或附近的細胞中的基因活性與接近腫瘤表面的細胞的基因活性不同。腫瘤中心。
該方法結合使用一項技術來揭示腫瘤內單細胞的遺傳活性內單細胞遺傳活性的技術與擴散到腫瘤中的熒光染料結合起來。這項工作可以讓研究人員研究相同的疾病如何在人與人之間發(fā)生變化并以不同的方式進展。這項研究可以幫助臨床醫(yī)生確定針對腫瘤特定區(qū)域的治療策略，從而為癌癥和其他疾病提供更好的治療方法。該團隊于 6 月 21 日在Cell Systems上報告了其結果。
“人們普遍認為細胞的位置和周圍環(huán)境會影響細胞的身份，”NCATS 的轉化科學家 Craig Thomas 博士說。“兩個細胞可以在基因上相同，但具有不同的細胞身份，這意味著不同的基因因其位置和環(huán)境而被打開。我們的目標是建立一種簡單的方法來在多種環(huán)境下研究這個概念。”
這種新系統(tǒng)被稱為外源灌注分割(SEEP)，它利用一種染料以可定義的速率擴散到整個腫瘤的細胞中。測量進入單個腫瘤細胞的染料量可以提供有關細胞位置的信息，特別是其與外部環(huán)境的接觸情況。研究人員利用計算方法將這些信息與細胞的基因活動聯(lián)系起來，從而使科學家能夠將細胞的身份與其位置聯(lián)系起來。
“了解細胞之間的關系以及它們在空間中的位置的影響一直是癌癥、神經系統(tǒng)疾病和其他領域的一個基本問題，”劍橋大學的合著者 Tuomas Knowles 博士說。
在這項工作中，研究人員使用了由人類卵巢癌細胞創(chuàng)建的三種 3D 實驗室模型——球體、類器官和小鼠模型。球體是在實驗室培養(yǎng)皿中生長的 3D 細胞簇，可以模仿器官和組織的某些特征。類器官也在培養(yǎng)皿中生長，是更復雜的 3D 模型，可以更接近地模擬器官和組織的功能和結構。在小鼠模型中，研究人員植入人類卵巢癌細胞以形成腫瘤。
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