电子显微镜助力癌症治疗新方法：让癌细胞“五马分尸”

　　分析测试百科网讯 “五马分尸”是中国古代一种残酷的刑罚，这个不用普及。如果有人告诉你，一种新的癌症治疗方法类似于“五马分尸”，是活生生把癌细胞拉断致死，这可以算是黑科技了吧。

　　由日本冲绳研究所研究生大学（OIST）的研究人员开发的一种新技术，可以阻止宫颈癌细胞迁移，这种可望开辟的新的癌症治疗方法发表在Chem上。

　　当前，科学家试图通过靶向在癌细胞中特异性或高度表达的分子来解决癌症迁移的问题，但是发现合适的靶标是个困难。

　　负责这项技术的OIST’s Bioinspired Soft Matter Unit的张叶（音）教授说：“我们开发了一种将脂筏靶向癌细胞膜的技术。”

　　脂筏是细胞膜内的自由浮动结构域，其充当细胞外部和内部之间的连通平台。它们与细胞骨架相关。细胞内连接细丝的复杂网络，是细胞迁移所必需的，使它们成为抑制迁移的有效靶标。

　　张教授和李建英博士与OIST的成像科的同事以及东京的JEOL扫描显微镜（SM）应用组的科学家一起工作。

　　该团队设计并合成了一种识别宫颈癌细胞并阻止它们迁移的发光分子。该分子由具有以三维结构连接的三个自组装肽构建块的钌金属络合物核心组成。

　　研究团队

　　当这些构建块与被称为糖基磷脂酰肌醇锚定的胎盘碱性磷酸酶或位于脂筏上的GPI锚定的PLAP的子宫颈癌生物标记物相互作用时，它们自组装成纳米级链或“纳米纤丝”，其将脂质筏进入大群。因此，相关的细胞骨架组分被绑住，将癌细胞固定在基底上并防止其在该位点移动。

　　作为响应，癌细胞试图迁移远离固定的位点，在新的迁移方向上延伸称为丝状伪足的投影。脂筏群集在丝状伪足尖端，成为分子自组装的新位点，导致癌细胞在第二位点的钉扎。

　　当癌细胞试图从这些固定区域迁移时，该过程继续。渐进地，癌细胞扩张其身体，试图逃避固定，但因为细胞边缘保持固定的纳米纤维，其身体被拉平。相反的拉伸力导致细胞破裂，这导致细胞死亡。

　　张教授的团队能够通过免疫染色细胞的不同部分并在共聚焦荧光显微镜和高分辨扫描电子显微镜（SEM）下观察宫颈癌细胞的钉扎、拉伸和破裂。团队合成的分子（a）与GPI锚定的PLAP在宫颈癌细胞的脂筏上相互作用，并经历自组装成纳米原纤维（b）。当癌细胞试图迁移时，更多的纳米纤丝在细胞膜中的其他脂筏上自组装，将其固定在细胞边缘（c）。随着宫颈癌继续迁移远离钉扎区，相对的拉伸力使其破裂，从而杀死它（d）。宫颈癌细胞的免疫染色（e）使细胞核（蓝色）、细胞骨架（绿色）和自组装纳米纤丝（红色）以及细胞破裂的可视化。

　　“我们的研究打开了一个宫颈癌治疗的窗口。”张叶说，“我们已经表明我们的分子在实验室的癌细胞上工作，但下一步是看它是否对动物的实际肿瘤起作用。由于不同的癌症表达不同的生物标志物，可能修饰钌的分子结构以靶向不同类型的癌细胞。