显微成像穿透癌骨转移的“黑盒子”

MD Anderson的188bet体育网址研究人员开发了一种用于监视前列腺癌和骨骼动态的模型

MD安德森新闻发布2018年8月1日

科学家们德克萨斯大学MD安德森癌症中心他们设计了一个系统，可以对老鼠体内扩散至骨骼的癌症进行显微监测和成像，以便更好地了解和开发人类骨转移的治疗方法。

晚期前列腺癌和其他癌症转移到骨骼，导致患者对治疗产生抵抗和疼痛，但究竟是什么使骨骼对前列腺癌进展如此特殊，目前还不清楚爱莉Dondossola博士，生殖学院肿瘤医学讲师，a发表在《科学转化医学》上的论文。

“骨骼可能为癌细胞的生长提供了线索和一个吸引人的微环境，”她指出，但非侵入性显微镜研究过程的细节是受阻的，外层骨的厚度，阻止了内腔和骨髓的视野。

“那是一个黑盒子。最后，我们的模型允许我们通过活体多光子显微镜进入骨骼内部，并对这些现象进行解释。”她说。

研究人员188bet体育网址展示了该技术如何监测和捕获肿瘤细胞与骨骼和骨驻留细胞的相互作用的动态，因为它们发生了一段时间。

• 老鼠皮肤下的组织工程结构大约一个月后就会发育成骨头，有一个内部空洞和一层薄薄的外层，显微镜可以“看到”它。
• 当骨髓和其他细胞在空腔内繁殖后，癌细胞被注入。
• 恶性细胞和骨细胞之间的相互作用通过缝合在骨骼上方皮肤上的小玻璃窗通过多光子显微镜观察。

多光子显微术是一种用于活体组织成像的荧光成像技术。实验室里的显微镜彼得fiedl的用于检查电子邮件地址,医学博士他是泌尿系肿瘤医学教授，一次最多可以获取7个参数。弗里德是这项研究的资深作者。

这个骨骼结构是由澳大利亚布里斯班的昆士兰科技大学健康和生物医学创新研究所再生医学中心的一组科学家开发的，由Dietmar Hutmacher博士领导。

Dondossola指出，正常的骨骼生物学涉及到一种骨骼生成细胞(成骨细胞)和骨骼破坏细胞(破骨细胞)之间的平衡。癌症打破了这种平衡，改变了这两种人群之间的平衡，导致有症状的骨重塑。

该小组的显微镜显示骨丢失集中在肿瘤附近的破骨细胞周围。对于前列腺癌骨转移患者来说，这种现象是一个已知且令人痛苦的问题，一种叫做二膦酸盐的药物被用来缓解这种症状。在临床中，已知的效果是姑息性的，可以减轻疼痛，但不能延长生存率。

该团队的多光子显微镜捕捉到了这种效果。他们用二膦酸唑来膦酸治疗老鼠，发现这种药物并没有减少破骨细胞的数量，而是减缓了破骨细胞的活动，从而保存了骨头。值得注意的是，这种治疗对肿瘤的生长没有影响，这就解释了为什么骨头是稳定的，但病人的生存时间没有延长。

弗里德的实验室使用这个模型在小鼠身上研究癌症治疗，包括免疫治疗和放射治疗的联合临床工作。释放免疫系统来攻击癌症的药物经常被肿瘤微环境中的抵抗因素所阻碍，该小组希望观察和确定这一点。

弗里德在荷兰奈梅亨的内梅亨大学和荷兰乌得勒支的癌症基因组学中心担任联合职位。

与Friedl和Dondossola合著的有Stephanie Alexander博士，Stefano Filippini, Michael Starbuck, Nora Navone医学博士和Christopher Logothetis医学博士，David H. Koch泌尿生殖系统癌症应用研究中心和MD Anderson泌尿生殖系统肿瘤医学部门;188bet体育网址澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学再生医学中心的Boris Holzapfel医学博士，Elena M. De-Juan-Pardo博士和Hutmacher;以及加州大学圣地亚哥分校的罗伯特·霍夫曼博士。

这项研究是188bet体育网址由MD安德森公司资助的载人登月计划™通过前列腺癌登月™美国癌症研究所(P30 CA016672)、美国国家癌症研究所(U54 CA210184-01)、得克萨斯州癌症预防和研究所、前列腺癌基金会、得克萨斯州罗内特和伯登劳伦斯骨病项目;188bet体育网址以及欧洲研究委员会、澳大利亚研究委员会添加剂生物制造培188bet体育网址训中心、澳大利亚国家卫生和医学研究委员会、国家乳腺癌基金会和世界癌症基金会。