计数细胞可能会阐明癌症如何扩散
随着肿瘤在器官内生长，它们还释放进入血液的细胞。这些细胞可以传播到其他器官，从而将新肿瘤播种称为转移。
麻省理工学院工程师现在已经开发了一种技术，该技术首次允许他们测量这些循环的发电率肿瘤细胞（CTC）在小鼠中。他们的方法还揭示了CTC曾经释放到血液中多长时间，可以帮助科学家更多地了解不同类型的癌症如何在体内传播。
“交换血液在计算CTC中的小鼠之间即时的，我们直接衡量了CTC进入流通的速度以及清除之前需要多长时间。科赫综合癌症研究所和研究的高级作者。
研究人员使用他们的新系统，能够研究胰腺肿瘤以及两种类型的肺部肿瘤的CTC。
研究生Alex Miller和Bashar Hamza博士'20，科赫研究所访问科学家，是本文的主要作者，今天出现在自然通讯。
捕获稀有细胞
循环瘤细胞患者很少见：一毫升的血液可能包含一个和10个这样的细胞。近年来，研究人员制定了捕获这些难以捉摸的细胞的策略，这些策略可以产生有关患者肿瘤的大量信息，甚至帮助医生跟踪肿瘤对治疗的反应。
Manalis说：“循环肿瘤细胞很有吸引力，因为您可以从血液中获取它们，并且它们为肿瘤提供了一个窗口。这比进行肿瘤的活检要容易得多。”
在小鼠中，CTC甚至更难找到，因为小鼠只有1毫升的血液。Manalis说，能够研究小鼠中的CTC可以帮助研究人员回答许多关于这些细胞被肿瘤释放的速度，在循环中生存的时间以及它们对新肿瘤播种的有效性的迅速问题。
为了回答其中一些问题，Manalis和他的学生设计了一个系统，使他们可以从一个鼠用肿瘤并将其流入健康的小鼠中。通过单独的管，健康小鼠的血液流回到肿瘤的小鼠中。该系统包括两个细胞表（每个小鼠），它们从血液中检测并去除循环肿瘤细胞。
使用此设置，研究人员可以在不到一个小时的时间内分析每只小鼠的所有血液。在确定肿瘤小鼠血液中CTC和健康小鼠的血液中的浓度后，它们可以计算出在肿瘤小鼠中产生CTC的速率。他们还可以计算细胞的半衰期 - 一种量度，以衡量它们在被身体清除之前在血液中生存的时间。
研究人员与科赫研究所（Koch Institute）的杰克斯（Jacks）实验室成员合作，使用该系统研究三种不同类型肿瘤的小鼠：胰腺癌，小细胞肺癌和非小细胞肺癌。
他们发现，在这三种类型的肿瘤之间，CTC的半衰期相似，值范围从40秒到约250秒。但是，不同肿瘤类型之间的发电率显示出更大的可变性。众所周知，小细胞肺肿瘤每小时可能会散发超过100,000个CTC，而非小细胞肺肿瘤和胰腺肿瘤的每小时只有60 CTC。
先前依赖于实验室中培养的细胞系注射肿瘤细胞的研究发现，这些细胞在血液中只有几秒钟的半衰期，但是Manalis实验室的新结果表明内源性CTC实际上持续了更长的时间。比起那个来说。
产生转移
研究人员还表明，即使仅交换了几千个CTC，接受CTC的健康小鼠也会产生转移。他们发现，来自小细胞肺肿瘤的CTC在受体健康小鼠的肝脏中形成转移，就像他们在老鼠肿瘤最初形成的地方。
Hamza说：“我们意识到，我们正在注入健康的受体鼠标的这些CTC开始生长并创建几个月后可以检测到的转移。”“这是令人兴奋的观察，因为它验证了我们的血液交换技术也可以用来在其天然血液环境中轻轻地注入可行的CTC样品，而不必使用苛刻的体外技术富集它。”
使用这种方法，研究人员现在希望研究不同的药物治疗如何影响CTC水平。米勒说：“有了这个系统，我们可以研究CTC的实时浓度，因此我们可以进行药物治疗，并研究它如何影响半衰期的时间和发电率。”
研究人员还计划使用该系统研究其他类型的癌症，包括白血病和淋巴瘤等血液癌。该技术还可以用于研究其他类型细胞的循环动力学，包括中性粒细胞和天然杀伤细胞等免疫细胞。
进一步探索
该故事由麻省理工学院新闻（MIT News）重新发布（web.mit.edu/newsoffice/），一个受欢迎的网站，涵盖有关麻省理工学院研究，创新和教学的新闻。
