利用卵巢癌肿瘤的 3D 模型，科学家发现了基于细胞在肿瘤中位置的基因活性差异，证明了癌性肿瘤中细胞的位置和环境如何强烈影响哪些基因处于活跃状态以及细胞在癌症生物学中的作用。更具体地说，由美国国立卫生研究院下属国家转化科学促进中心(NCATS)的研究人员共同领导的研究小组表明，肿瘤表面或附近的细胞中的基因活性与接近肿瘤表面的细胞的基因活性不同。肿瘤中心。
该方法结合使用一项技术来揭示肿瘤内单细胞的遗传活性内单细胞遗传活性的技术与扩散到肿瘤中的荧光染料结合起来。这项工作可以让研究人员研究相同的疾病如何在人与人之间发生变化并以不同的方式进展。这项研究可以帮助临床医生确定针对肿瘤特定区域的治疗策略，从而为癌症和其他疾病提供更好的治疗方法。该团队于 6 月 21 日在Cell Systems上报告了其结果。
“人们普遍认为细胞的位置和周围环境会影响细胞的身份，”NCATS 的转化科学家 Craig Thomas 博士说。“两个细胞可以在基因上相同，但具有不同的细胞身份，这意味着不同的基因因其位置和环境而被打开。我们的目标是建立一种简单的方法来在多种环境下研究这个概念。”
这种新系统被称为外源灌注分割(SEEP)，它利用一种染料以可定义的速率扩散到整个肿瘤的细胞中。测量进入单个肿瘤细胞的染料量可以提供有关细胞位置的信息，特别是其与外部环境的接触情况。研究人员利用计算方法将这些信息与细胞的基因活动联系起来，从而使科学家能够将细胞的身份与其位置联系起来。
“了解细胞之间的关系以及它们在空间中的位置的影响一直是癌症、神经系统疾病和其他领域的一个基本问题，”剑桥大学的合著者 Tuomas Knowles 博士说。
在这项工作中，研究人员使用了由人类卵巢癌细胞创建的三种 3D 实验室模型——球体、类器官和小鼠模型。球体是在实验室培养皿中生长的 3D 细胞簇，可以模仿器官和组织的某些特征。类器官也在培养皿中生长，是更复杂的 3D 模型，可以更接近地模拟器官和组织的功能和结构。在小鼠模型中，研究人员植入人类卵巢癌细胞以形成肿瘤。
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