日前，来自日本的科学家利用制造高度透明完整小鼠机体和器官的化学技术开发了一种新方法，来在单细胞水平下对癌症进行成像，结合当前的成像技术，研究人员就能够对在器官中高倍的癌细胞进行观测，比如肺部、肠道和肝脏等器官，同时还能够观察癌细胞如何在机体中扩散以及如何在远端部位形成新的肿瘤组织。相关研究刊登于国际杂志Cell Reports上。
图片来源：medicalxpress.com
研究者Hiroki Ueda表示，这项研究证明了全身和全器官清除及成像技术在单细胞分辨率下的潜在应用，文章中研究者实现了癌症模型中单细胞分辨率的分析，同时还能够以不同方式来促进癌症生长和扩散，这种新型成像技术能够足够详细地揭示癌变克隆，并能够帮助研究者计算癌症组织的形状、提及和分布情况，这些信息就能够帮助有效区分癌细胞的转移模式。
比如，研究人员能够利用新型平台追踪小鼠模型机体中胰腺癌细胞如何扩散到肝脏中，另一组图像显示在经过两周的过程中，癌细胞能够逐渐侵袭完整的一对肺部组织，同时第三个探针还能够阐明癌细胞和大脑内部血管组织之间的关联。对发生转移的单个细胞进行成像往往非常困难，因为癌细胞会分散到整个机体中，而对癌细胞进行定位往往依赖于细胞所表达的荧光蛋白中的信号，当应用组织清除方法来寻求高分辨率研究时往往就需要保护相应的信号分子。
文章中，研究者利用一种名为CUBIC的化学混合制剂（Clear Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktail，大脑清晰通畅的机体成像混合制剂）进行研究，此前研究者利用该制剂开发出了全身性的成像技术，其能够不断优化对癌细胞进行检测和成像分析；基于对混合制剂进行修饰，研究人员就能够采集荧光信号来定位诸如肝脏、胰腺和肠道等组织中癌细胞的位点。
这种新型的成像技术能够提供一幅完整清晰的图像来展示癌细胞发生转移的关键步骤，尤其是为了达到一个新的位点，发生转移的癌细胞就必须在血液中“冲浪”，不停地穿梭于血管壁。研究者Kohei Miyazono表示，大部分癌细胞并不是这么*********，其会在“旅途”过程中死亡，但通过新型成像技术所获得的图像或许就提示，研究者可以利用TGF-β来处理这些细胞，TGF-β是一种能够调节人类机体细胞生长和分化的关键蛋白，该蛋白往往会被某些癌细胞大量产生，具有这样特性的癌细胞更会在“旅途”中幸存并且寻找到转移位点。
研究者认为，基于CUBIC步骤的新型癌症成像和分析技术或能帮助更多科学家阐明癌症转移通路的复杂性和细微差别，该技术同时还能够在单细胞层面上对其它相关疾病的发病机制和过程进行研究；研究者认为，利用相同的策略或许还能够用来进行其它生物医学研究，比如自身免疫疾病和再生医学研究领域。
原始出处：
Shimpei I. Kubota，Kei Takahashi，Jun Nishida， et al. Whole-Body Profiling of Cancer Metastasis with Single-Cell Resolution. Cell Reports, 5 July 2017 DOI: 10.1016/j.celrep.2017.06.010愚愚学园
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