拉曼显微镜可用于检测癌症细胞耐药性
生物物理学家已证实，拉曼显微镜可用于检测肿瘤细胞对癌症药物的耐药性。与传统方法不同，该方法不需要任何抗体或标记物。它能够检测细胞对使用药物的反应，因此可以在临床前研究中确定药物作用。
▲Samir El-Mashtoly (右)和Klaus Gerwert (左)在德国波鸿鲁尔大学实验室（来源：Michael Schwettmann）
波鸿鲁尔大学（RUB）的生物物理学家证明，拉曼显微镜可用于检测肿瘤细胞对癌症药物的耐药性。与传统方法不同，该方法不需要任何抗体或标记物。它能够检测细胞对使用药物的反应，因此可以在临床前研究中确定药物作用。
该研究小组由RUB生物物理学系的Klaus Gerwert教授和Samir El-Mashtoly博士领导，与RUB分子胃肠肿瘤学系的Stephan Hahn教授合作，于2018年10月将其研究成果发表在《科学报道》中。
药物诱导的蛋白质变化
该研究使用的是Tarceva （erlotinib）和Tagrisso (osimertinib)，已被批准用于肺癌治疗。这两种药物是通过与细胞表面上的特定蛋白质结合来抑制细胞生长。然而，由于癌细胞的蛋白质发生变化，患者在治疗过程中会对药物产生耐药性。
“为了弄清楚这种耐药性发展的机制，我们需要更好地分析药物的作用机制，”Klaus Gerwert表示，“拉曼显微镜可以帮助开发更好的抗癌药物。”Samir El-Mashtoly补充道。“如果我们可以在临床前研究中预测某种药物是否会产生耐药性，将会是一个很大的优势。”
药物在突变和非突变细胞中的作用
近年来，Samir El-Mashtoly和Klaus Gerwert开发了新的无标记拉曼光谱法，能够确定药物在癌细胞中的功效和分布。在目前的研究中，他们突变了癌细胞株中的蛋白质，以模拟耐药患者中发生的蛋白质变化。
目前为止，在体外——即利用细胞培养技术，进行这样的实验是有挑战性的；所以一直都是在患者体内进行。“因此，该技术可以显着促进耐药性分析。”Klaus Gerwert解释到。使用拉曼显微镜，研究人员比较了药物厄洛替尼（erlotinib）和osimertinib在突变和非突变细胞中的做用。
拉曼显微镜可用于生成细胞分子组成的光谱指纹。比较药物处理之前和之后的光谱能够指示药物诱导的化学改变。
突变细胞具有耐药性
厄洛替尼（erlotinib）和osimertinib在具有突变蛋白的细胞中没有效果，而在未突变的癌细胞中显示出效果。这些结果与临床观察结果一致，即在治疗过程中某些蛋白质发生变化的患者将不再对药物产生反应。之前仅在患者中观察到的耐药性能够在细胞株中检测到。
在常规测试中，药物的做用是使用附着于药物或其靶标的标记进行间接分析。“那种方法只能够分析一种蛋白质（即标记物）的反应，”Klaus Gerwert解释到，“而拉曼显微镜监测整体的细胞反应；因此，它能够在体外测试药物功效。”
来源：
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181026102631.htm
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