研究者發(fā)明能預(yù)警癌癥的文身
瑞士研究者發(fā)明了一種預(yù)警身體患癌的文身,將改造的工程細(xì)胞植入皮下,即可對血鈣濃度進(jìn)行監(jiān)測,機(jī)體出現(xiàn)高鈣血癥時,這些細(xì)胞就會表達(dá)黑色素,皮膚就會出現(xiàn)一塊“文身”。(Sci Transl Med. 2018, 10(437). doi: 10. 1126/scitranslmed. aap8562)
正常人體內(nèi),血鈣平衡有精密調(diào)控,血鈣降低時有甲狀旁腺激素開始運(yùn)作,促進(jìn)鈣再吸收和骨鈣動員;當(dāng)血鈣升高,鈣敏感受體激活,抑制甲狀旁腺素分泌。當(dāng)發(fā)生腫瘤,原發(fā)腫瘤、轉(zhuǎn)移性腫瘤或它們吸引來的免疫細(xì)胞,會分泌多種因子,打破體內(nèi)鈣平衡,導(dǎo)致高鈣血癥。
許多腫瘤都有高鈣血癥,包括乳腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、肺癌、胃腸癌和某些血液腫瘤等,提示這種文身可作為多種腫瘤出現(xiàn)的早期預(yù)警。因?yàn)楦哜}血癥出現(xiàn)得早,甚至可在沒有癥狀或沒有典型癥狀的時候就出現(xiàn),所以監(jiān)測血鈣變化可能幫助癌癥早診。
可用鈣敏感受體監(jiān)測血鈣濃度,鈣敏感受體對輕微高血鈣(5.6~10 mg/dl)即有響應(yīng),而這正是很多無癥狀腫瘤患者的血鈣濃度。研究者設(shè)計(jì)了一種可表達(dá)鈣敏感受體的工程細(xì)胞,可監(jiān)測血鈣濃度升高,細(xì)胞啟動下一步反應(yīng),激活酪氨酸激酶表達(dá)黑色素。
研究者在不同細(xì)胞系中嘗試構(gòu)建這種工程細(xì)胞,最終發(fā)現(xiàn)HEK293細(xì)胞制成的成品工程細(xì)胞效果最好,這種文身細(xì)胞對鈣離子濃度變化敏感,下游黑色素表達(dá)也很靈敏,可滿足監(jiān)測要求。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種文身細(xì)胞功能很好,在模擬輕微高血鈣(1.6 mM)和中度高血鈣(1.8 mM)的鈣粒子濃度下,文身細(xì)胞都產(chǎn)生了足夠肉眼觀察的黑色素,且要分別持續(xù)24小時和12小時才會出現(xiàn)明顯的黑色素沉積。文身在室溫環(huán)境下觀察6個月,未隨著時間而消失,說明其非常穩(wěn)定,不容易被身體代謝掉。
研究者在裸鼠中對這種文身細(xì)胞進(jìn)行了驗(yàn)證,在裸鼠身體一側(cè)植入封裝好的文身細(xì)胞,一側(cè)植入不同腫瘤組織,有乳腺癌、結(jié)直腸癌等可造成高血鈣的腫瘤,也有腺瘤等與高血鈣無關(guān)的腫瘤。
發(fā)現(xiàn)移植了高血鈣相關(guān)腫瘤的裸鼠,都在植入位置長出文身,對照鼠未出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)38天時間內(nèi),裸鼠并未出現(xiàn)患病跡象。若這種文身細(xì)胞在人體內(nèi)也可同樣有效,則有望幫助高危人群監(jiān)測腫瘤發(fā)生,癌癥可更早期檢出實(shí)現(xiàn)早診早治。
當(dāng)然若身體存在其他可導(dǎo)致高血鈣的疾病如甲亢、肉芽腫、認(rèn)知障礙和腎衰等,也可能出現(xiàn)文身,所以這種細(xì)胞只能作為輔助篩查手段,不過這種文身細(xì)胞應(yīng)該還可以用于其他疾病如神經(jīng)退行性疾病的監(jiān)測。
(編譯 馮如)
