塔夫茨大学生物学家使用青蛙模型首次证明，通过使用光控制细胞间的电信号传导，可以防止肿瘤形成并使肿瘤形成后正常化。这项工作于 2016 年 3 月 16 日在线发表在Oncotarget上，是首次报道使用光遗传学来专门操纵生物电信号，以预防和引起癌基因诱导的肿瘤消退。
青蛙是癌症基础科学研究的良好模型，因为青蛙和哺乳动物的肿瘤具有许多相同的特征。这些包括快速细胞分裂、组织解体、血管生长增加、侵袭性以及细胞具有异常正内部电压。
与细胞外部相比，几乎所有健康细胞的细胞内部都维持着更负的电压;细胞膜中离子通道的打开和关闭会导致电压变得更正(使细胞去极化)或更负(使细胞极化)。肿瘤可以通过其异常的生物电特征在它们明显之前被检测到。
“这些电特性不仅仅是致癌过程的副产品。它们积极调节细胞从正常解剖学角色到肿瘤生长和转移扩散的偏差，”万尼瓦尔布什研究所的资深作者兼通讯作者迈克尔·莱文博士说。塔夫茨艺术与科学学院生物学系主任，并指导再生和发育生物学中心。“发现专门控制这种生物电信号的新方法可能是通向癌症新生物医学方法的重要途径。”
主要作者、Levin 实验室前博士后研究员 Brook Chernet 博士向非洲爪蟾胚胎细胞中注射了编码突变 RAS 癌基因的 RNA，该基因已知会导致癌症样生长。研究人员还表达并激活了蓝光激活的带正电离子通道 ChR2D156A 或绿光激活的质子泵古视紫红质 (Arch)，这两种物质都会使青蛙胚胎细胞超极化，从而诱导电流，导致青蛙胚胎细胞发生超极化。细胞从类似癌症的去极化状态转变为正常的、更负极的极化状态。两种药物的激活均显着降低了肿瘤形成的发生率，并增加了肿瘤回归正常组织的频率。
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