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伊利諾伊大學研究人員報告，代謝的微觀變化和微小運輸囊泡在腫瘤細胞中的增加導致腫瘤環境的更大變化，并且可以為癌細胞擴散和轉移做準備。
該研究用大鼠和人類癌癥組織，研究腫瘤環境中發生，生長和擴散時觀察到的五個變化。有分別研究這些的技術，但是所有技術都涉及例如用化學染料，熒光探針或遺傳操作干擾細胞環境。伊利諾斯集團使用微調波長的光來觀察處于其自然狀態的組織的結構和分子組成。研究人員通過關注不同的波長并組合圖像來觀察如何相互作用，從而從特定癌癥過程中分離信號。
該研究的 Stephen Boppart 博士說：“沒有人能夠可視化的組織這種方式，看到動態變化，”結果發表在雜志科學進展。 Boppart 是伊利諾伊州的電氣和計算機工程和生物工程教授，也是一名醫生。
研究人員對囊泡特別感興趣，囊泡是細胞用于將物質運入和運出細胞的微小包裝。癌細胞以增加的速率泵出囊泡。許多癌癥研究人員認為這是對組織中分子變化的應力反應。
因為伊利諾斯成像技術不干擾細胞，因此可以隨著時間的推移觀察它們，研究人員發現，小團泡囊在更大的組織尺度變化之前出現，像新血管或相鄰細胞募集。研究人員說，與新陳代謝的變化一起，增加的囊泡可能是癌組織中更大規模變化的原因。
貝克曼科學與技術研究所的研究科學家 Haohua Tu 說，“這篇論文很重要，因為它將微觀尺度 - 分子和囊泡尺度與組織中更大規模的事件起來。”“此外，這是我們*次比較新陳代謝和囊泡產生的變化，發現它們是相關的。兩者都是微觀事件，但它們的同時性導致了許多與腫瘤進展相關的大規模變化。結論是這兩種信號的組合應該是癌癥治療的焦點。”
研究人員說，該研究還提供了證據表明除了改變腫瘤的局部環境外，來自癌細胞的囊泡可以在將癌癥擴散到其他組織中起作用。
“通常，當一個組織中有腫瘤時，其他地方的細胞因為腫瘤而發生變化，”Boppart 說：“所有這些變化是否都發生，是否有某種環境致癌物質會在不同的點引起腫瘤？或者腫瘤是否發出改變微環境的囊泡，以便為后來轉移的細胞做準備？”
Boppart 希望囊泡的發現及其在信號傳導癌癥進展中的作用將為癌癥檢測，進展和治療開辟新的探索途徑。研究人員已經開發了用于手術室和活檢套間的成像裝置的便攜式版本，并且現在正在測試其是否能夠識別癌癥患者中增加的囊泡并評估腫瘤的侵襲性。他們還正在進行進一步研究。
“我們也想知道其他信息，這些囊泡攜帶很多信息，比如他們來自哪里，要去哪里，”Boppart 說：“成像是偉大的，但你必須知道在哪里看，我們沒有辦法看到整個身體的細胞水平，但如果我們可以采取一滴血，掃描癌癥相關的囊泡，知道他們來自哪里，那么我們就知道在哪里尋找腫瘤。”
