隨著癌癥治療的進(jìn)步，腫瘤學(xué)的復(fù)雜性變得顯而易見(jiàn)。細(xì)胞中有許多運(yùn)動(dòng)部件可能發(fā)生故障，導(dǎo)致癌變，其中一個(gè)例子是表皮生長(zhǎng)因子受體 (EGFR)——一組控制細(xì)胞生長(zhǎng)的蛋白質(zhì)。它包括HER1(EGFR)、HER2、HER3和HER4。
如果 EGFR 發(fā)生突變，它們會(huì)導(dǎo)致多種癌癥的發(fā)展。EGFR 的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是二聚化——當(dāng)兩個(gè)彼此靠近的受體(例如 EGFR 和 HER3、HER2 和 HER3)相互作用以加速腫瘤生長(zhǎng)時(shí)。二聚化可以積極和消極地影響 EGFR 治療對(duì)抗腫瘤的能力，這取決于某些因素，例如所使用的治療或腫瘤的類型。由于這一作用，二聚化是衡量癌癥治療有效性的良好指標(biāo)。然而，分析這些相互作用是有問(wèn)題的，因?yàn)樗鼈兲《鵁o(wú)法用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡檢測(cè)到。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，King 的研究人員與一種名為 FLIM-FRET 的新成像方法密切合作，該方法結(jié)合了兩種方法。FLIM 方法測(cè)量 FRET 方法中添加的熒光團(tuán)(重新發(fā)射任何吸收的光的分子)的衰減率。一種受體是用供體熒光團(tuán)設(shè)計(jì)的，另一種受體是用受體熒光團(tuán)設(shè)計(jì)的。如果它們靠近，供體將能量傳遞給受體熒光團(tuán)，使受體發(fā)出不同顏色的熒光。
當(dāng) FLIM 測(cè)量熒光團(tuán)的衰減率時(shí)，您可以計(jì)算兩個(gè)受體之間的轉(zhuǎn)移率。結(jié)合起來(lái)，F(xiàn)LIM-FRET 提供了可視化和量化二聚化相互作用的工具。
在 Tony Ng 和 Simon Ameer-Beg 教授的帶領(lǐng)下，King's 的研究人員自 2001 年以來(lái)一直在使用 FLIM-FRET 顯微鏡來(lái)分析腫瘤中的蛋白質(zhì)間相互作用，包括 EGFR。King 的研究人員一直在進(jìn)行自己的開(kāi)發(fā)，以提高其速度和準(zhǔn)確性，最終在 2019 年完成了 SWARM 顯微鏡。
新顯微鏡有 1,024 束用于激發(fā)和檢測(cè)熒光團(tuán)，顯著加快了該過(guò)程并提高了分辨率，同時(shí)還減少了錯(cuò)誤。對(duì)分析的研究還使科學(xué)家能夠改進(jìn)目標(biāo)受體的識(shí)別并附著熒光團(tuán)。由于這些進(jìn)步，King 的研究人員能夠分析 EGFR 二聚化。
這種新發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)途徑可能會(huì)改變 20% 接受乳腺癌、HNSCC(頭頸部鱗狀細(xì)胞癌)、肺癌和結(jié)直腸癌診斷的患者的生活。每年有超過(guò) 31,000 人有一天可以從 FLIM-FRET 可以提供的見(jiàn)解中受益。許多研究人員以及新的衍生公司和制藥公司已經(jīng)在與 King's 合作使用 FLIM-FRET。
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