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SelectScience社论文章:了解乳腺癌-使用先进的成像揭示其分子秘密
石溪大学，Chioma Okeoma博士
9-July-18
美国的一个实验室正在使用先进的成像技术来破译一种“双剂”蛋白质在乳腺癌中的作用，并帮助开发旨在破坏其功能的药物
乳腺癌是全世界女性最常见的癌症形式，一生中大约有八分之一的人患乳腺癌。男性的发病率也在增加，他们的风险要小得多——大约千分之一。现在的竞赛是在详细的分子水平上确定乳腺癌是如何开始和发展的。我们的自然免疫系统在对抗外部病原体和过度刺激导致癌症之间的军备竞赛中发挥着重要作用。Chioma Okeoma博士在纽约石溪领导了一个研究团队，致力于提高我们对宿主细胞内部因子如何调节或促进疾病以应对外部攻击的理解，重点是艾滋病毒和乳腺癌。Okeoma是石溪大学医学院的副教授，她在药理科学系工作，在那里她研究宿主免疫系统如何成为一把双刃剑——一方面抑制病毒感染，但另一方面促进肿瘤的发展。有一种蛋白质可以解释这种矛盾。
乳腺癌中的“双重”蛋白质
奥克马博士的团队目前专注于一种名为骨髓基质抗原-2 (BST2)的免疫系统蛋白。当这种蛋白质在受病毒攻击的细胞中表达时，如HIV病毒，它会将细胞产生的病毒颗粒保留在其表面。通过这样做，BST2阻止病毒颗粒释放到周围的细胞外环境，这样就没有足够的无细胞病毒将感染扩散到其他细胞。换句话说，BST2具有抗病毒功能。然而，知道这一点还留下了许多悬而未决的问题，包括当BST2实际上并没有阻止细胞内病毒颗粒的产生时，表面充满病毒颗粒的细胞会发生什么。因此，Okeoma和她的团队开始更仔细地研究BST2的生物学特性，利用乳腺癌小鼠模型，梳理出它在导致乳腺癌发展的病毒剂存在时的作用。
事实证明，BST2在小鼠和人类的乳腺肿瘤中都大量产生，并根据其表达的组织发挥不同的作用。在乳腺癌细胞中，BST2通过一种称为超甲基化的表观遗传机制过度产生，并随着癌症变得更具侵略性而继续增加。更重要的是，同样的蛋白质似乎可以促进相互矛盾的细胞功能，同时促进细胞粘附以及生长和迁移。它通过蛋白质中的多个区域实现这一点，每个区域执行不同的功能。
利用最好的成像技术
要解开这些机制，必须使用正确的成像设备。奥克马实验室使用的是BioTek的狮心王™外汇自动化显微镜，她解释了原因:
“我们希望仪器能够消除研究者在量化癌细胞菌落数量或检测球体形态差异方面的偏见。我们测试了狮心，并喜欢它的表现。我的一个博士后在测试了市场上其他一系列成像设备后，决定研发狮心公司。”
正如Okeoma所指出的那样，显微镜的功能使BST2生物学的几个关键发现成为可能:
“我们使用Lionheart发现，如果细胞表达BST2，它们会释放蛋白酶，其中一种蛋白酶能够降解胶原蛋白。通过延时成像，我的一个学生能够看到BST2存在时胶原蛋白的逐步降解。”
关于目前该仪器的使用，Okeoma补充道:
“自动化是关键。目前，我们使用Lionheart来观察在BST2存在或不存在的情况下，我们生产的球体的结构和生长动力学。如果您需要在很短的时间间隔内拍摄图像，例如10分钟，您可以使用狮心王。这对实验室的共聚焦显微镜来说是不可能的，因为它总是很忙。”
她说，奥克马的员工也同样热情，她转述了他们的话:
“哇!-狮心战车的高通量特性，能够获得动力学数据，并可以追溯到你想要的时间，而不需要回到孵化器。”
未来的发展
奥克马实验室的总体任务是揭示乳腺癌的所有基因因素。然而，下一步将是帮助患者:
“我们希望确定我们可以操纵的目标，以帮助癌症患者和艾滋病毒感染者。我们已经有了一种抗bst2的肽，可以防止细胞粘附，所以我们正在努力提高肽的功效。”
她也非常清楚狮心军团将如何帮助她实现这些目标:
“我们可以使用Lionheart来获取在肽药物存在和不存在的情况下细胞生长动力学、存活率和存活率的图像。但最重要的是，我们可以设置这台机器，让它以一定的间隔输送药物等分子。一旦我们优化了肽，我们就可以在塑料中培养肿瘤，把它们放在狮心王，注射肽，并获得我们需要的图像。”
了解更多关于重要的研究Okeoma实验室以及BioTek如何狮心FX自动显微镜可以帮助推进你的研究。
感谢石溪大学Chioma Okeoma博士分享她在BioTek的经验。
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