腫瘤“微環境”(microenvironments)是指腫瘤與周圍組織相互作用的地方,微環境中的細胞、化學因子幫助癌細胞向肌體其它部位擴散(metastasis)。
來自紐約州立大學奧爾巴尼分校納米科學與工程學院(CollegeofNanoscaleScienceand Engineering,CNSE)、Yeshiva大學AlbertEinstein醫學院的研究人員組成的合作小組,最近從美國癌癥研究所獲得二百萬美元資助,對腫瘤微環境進行研究。CNSE生物科學部帶頭人James Castracane博士將與Einstein學院的同事合作,研制新一代芯片。預計將此芯片植入固體腫瘤后,能夠收集發生轉移的細胞信息。
Castracane說通過將邊緣科學、納米工程與重大生物醫學研究相結合,有助于弄清癌癥轉移和遷移的原因,而這些是癌癥治療和預防的關鍵。
Einstein學院解剖和結構生物學副主席John Condeelis說腫瘤微環境似乎是腫瘤擴散的關鍵,NCI已經將腫瘤微環境中的‘對話’研究擺在很高的位置。這項為期五年的腫瘤微環境網絡(Tumor MicroenvironmentNetwork)資助將幫助Einstein改善研究設備,更好地研究這個剛剛起步的重要領域。
Condeelis博士是資助項目的主要調查人,Castracane博士是第二主要調查人。Condeelis博士曾經利用多光子共聚焦顯微鏡(multiphoton confocal microscope)直接在活體乳腺癌動物模型中,觀測腫瘤微環境中的細胞之間相互作用。他在腫瘤周圍植入一個人造血管,收集游動的癌細胞,通過檢測細胞表面是否有特定信號分子,研究、預測這些腫瘤細胞是否有轉移潛力。
此次,Einstein和UAlbany CNSE研究人員打算采用納米技術,設計一種與Condeelis曾經用過的人造血管相似功能的芯片。這種芯片由納米級別的成分組成,因此一小塊芯片即具有幾種不同功能。研究目的是將這種直徑只有二三個細胞大小,長度不過1/10毫米的芯片植入人體腫瘤中幾天或者幾周,這段時間里,芯片將所有滲入其內的自然細胞的信息,尤其是是否存在轉移細胞的信息報告給遠距離的掃描儀。
2005年,Einstein與UAlbany’sCNSE達成協議,共同促進快速發展的納米生物學和納米醫學的教育和研究。Einstein董事長IraM.Millstein 說NCI資助代表了這種伙伴關系的一個里程碑,結合兩個研究所獨有的技術和資源,將納米原理應用到檢測疾病、輔助治療上。
Einstein/UAlbany
CNSE是美國全國獲得腫瘤微環境網絡資助的九個研究中心之一。違背傳統的NCI慣例,這九個中心被期望能夠在今后的五年中密切合作,改進研究腫瘤微環境的技術。比如,九個中心的主要調查人每年進行兩次會議,交換數據、對比研究結果。