細胞侵襲是惡性癌癥的標志性特征，在腫瘤的轉(zhuǎn)移中扮演著重要的角色。癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移潛能是癌癥患者死亡的重要原因。腫瘤細胞形成轉(zhuǎn)移瘤的能力主要由細胞改變和重新組織形態(tài)以及降解細胞外基質(zhì) (ECM) 的能力決定。了解腫瘤細胞侵襲的機制，可以限制腫瘤進展，從而降低許多癌癥患者的死亡率。
Incucyte® 實時活細胞分析系統(tǒng)能夠在培養(yǎng)箱內(nèi)隨著時間的推移而準確評估腫瘤球體的侵襲潛力。利用經(jīng)實驗室測試的方案和綜合性無標記分析，可以深入了解腫瘤球的侵襲、進展和對治療的響應，從而更快地解決問題。
近期，巴黎薩克雷大學發(fā)表在《Neuro-Oncology》中的一篇文章[1]，便利用Incucyte® 對患者來源的膠質(zhì)干細胞（GSCs）的侵襲行為進行了研究。
研究背景
彌漫性中線膠質(zhì)瘤（DMG）是小兒膠質(zhì)瘤，可以向中樞神經(jīng)系統(tǒng)CNS侵潤，為控制病情會對患者進行放療，但其仍會向CNS轉(zhuǎn)移，確診后兩年生存率極低。文章采用患者來源的膠質(zhì)干細胞（GSCs）體外3D培養(yǎng)，來研究其侵襲的機制。體外GSCs細胞腫瘤球侵襲檢測結(jié)果，與患者DMG轉(zhuǎn)移進程一樣，存在兩種轉(zhuǎn)移模式：間充質(zhì)樣和阿米巴樣，后者的侵襲轉(zhuǎn)移能力更強。對患者樣本的轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明阿米巴樣侵襲轉(zhuǎn)移增強與骨形態(tài)發(fā)生蛋白BMP7的過表達有關，BMP7過表達后細胞骨骼肌收縮增強、黏附降低，最終使細胞的侵襲運動能力變強。
實時監(jiān)測腫瘤球的侵襲特性
在96孔超低吸附U底板內(nèi)接種GSCs細胞，培養(yǎng)兩天后成球，將腫瘤球包埋在基質(zhì)膠里，利用Incucyte® 的腫瘤球模塊實時監(jiān)測球體的侵襲。
圖1. BMP7對DMG來源的GSCs細胞侵襲和趨化的影響
研究發(fā)現(xiàn)基因敲除BMP7后GSCs細胞向基質(zhì)膠內(nèi)侵襲的面積減小，腫瘤球侵襲能力變?nèi)酰▓D1E-1H）。同時，將GSCs細胞接種到Incucyte® Clearview 96板的上室，在下室加入生長因子進行實時的趨化檢測，發(fā)現(xiàn)上室加入重組的BMP7后發(fā)生趨化的細胞增加，如同時加入pan-Alk的抑制劑LDN193189，則BMP7誘導的GCSs細胞趨化增強也被抑制（圖1I-1J）。
圖2. 抑制BMP7下游相關激酶對GSCs細胞侵襲的影響
圖2結(jié)果顯示，BMP7與細胞表面的BMPR受體結(jié)合后會激活下游的MEK1/2、ERK1/2和ROCK激酶信號通路，使它們成為抑制DMG侵襲轉(zhuǎn)移的靶點。腫瘤球侵襲監(jiān)測結(jié)果證明BMPR受體抑制劑LDN193189、MEK1/2抑制劑U0126/Trametinib、ERK1/2抑制劑FR180204/Ulixertinib和ROCK抑制劑Y27632抑制GSCs腫瘤球侵襲（圖2C-2D）。
結(jié)論
Incucyte® 腫瘤球侵襲和趨化檢測結(jié)果與DMG患者轉(zhuǎn)移病程一致，文章提到，可以根據(jù)患者樣本在這兩個體外侵襲模型中的結(jié)果對患者進行分級，從而調(diào)整臨床放療策略。Incucyte® 應用廣、通量高和培養(yǎng)箱內(nèi)自動實時監(jiān)測的特點，可以顯著減少人為操作、提高實驗效率。文章里有很多導出的圖片，直觀地展示了不同組、不同時間點細胞侵襲的差異，跟實時的定量曲線結(jié)果相互驗證，使結(jié)果更可信。
Incucyte® 單腫瘤球侵襲實驗的關鍵優(yōu)勢
Incucyte®活細胞分析系統(tǒng)和Incucyte® 腫瘤球分析軟件模塊為分析單個腫瘤球侵襲提供了強大的解決方案，同時確保腫瘤球在組織培養(yǎng)箱內(nèi)不受干擾地生長數(shù)天或數(shù)周時間。
獲得更多生理相關信息
在培養(yǎng)箱中定量無標記侵襲，進行轉(zhuǎn)移抑制劑研究
研究侵襲隨時間的變化
實時研究實體瘤的轉(zhuǎn)移潛力，揭示生長特征的差異
生成可重現(xiàn)的定量數(shù)據(jù)
經(jīng)實驗室測試的 96 孔分析方案，生成均一的腫瘤球，適用于需要高度可重現(xiàn)性的侵襲分析
提高分析效率
可同時自動采集、分析和繪制多達六個 96 孔板的圖像，更快地獲得結(jié)果
了解Incucyte® 實時活細胞分析系統(tǒng)在基礎研究、疾病建模和藥物篩選中研究腫瘤球和類器官的功能和靈活性，請下載文檔：
《Incucyte® 實時活細胞
分析系統(tǒng)應用：3D細胞培養(yǎng)》
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