新的细胞称重技术可以帮助医生选择癌症药物

细胞通过SSMR器件，该SSMR装置由多个传感器组成，该传感器串联流体连接并被延迟通道分离（并非显示）。该设计使得电池流能够流过装置，使得不同的传感器可以同时称重流中的流动单元。

医生有许多药物可用于治疗多种骨髓瘤，一种血癌。然而，没有办法通过遗传标记或其他方式预测患者将如何应对特定药物。这可能导致几个月的药物治疗，药物不起作用。

麻省理工学院的研究人员现在表明他们可以使用新型测量来预测药物如何影响来自多重骨髓瘤患者的癌细胞。此外，他们表明，他们的预测与在用这些药物治疗时的患者在实际的患者中的预测相关。

这种类型的测试可以帮助医生根据药物暴露后的癌细胞生长率的测量来帮助医生预测药物反应，在药物曝光后，生物工程与机械工程管理机构的麻省理工学院部门和麻省理工学院科赫研究所的成员综合性癌症研究。

“对于传染病，基于细胞增殖的抗生素易感性测试在数十年中非常有效，”Manalis说。“与细菌不同，肿瘤细胞的类似测试部分是挑战，部分是因为细胞在从患者移除后不总是增殖。我们开发的测量不需要扩散。“

Manalis是该研究的高级作者，它出现在11月20日期的通信中。本文的牵头作者是达纳 - 法兰癌症研究所的高脚学院和研究科学家的访问科学家标志史蒂文斯，Arif Cetin是一位前麻省理工学院的博特博物馆。

如何使用流过设备的单元格式串行暂停微通道谐振器的动画。细胞通过10多个悬臂质量传感器以使其质量在15分钟的间隔中称重，测量由延迟通道间隔开。多次测量允许研究人员随着时间的推移捕获质量的变化，称为质量累积率（MAR）的度量。

预测反应

研究人员的新战略是基于现场和实验室中的其他人在过去几年中发达的技术来称重细胞。它们的设备被称为悬浮的微通道谐振器（SMR），可以比任何其他技术更准确地测量细胞质量10到100倍，允许研究人员在短时间内精确地计算单个细胞的生长速率。

最新版本的设备每小时测量50到100个单元格，由一系列SMR传感器组成，称重电池流过微小通道。在20分钟内，每个细胞重10倍，足以获得准确的MAR测量。

几年前，Manalis和同事们旨在调整这种技术来预测癌症药物如何影响肿瘤细胞生长。他们去年表现出质量积累率（MAR），测量细胞增益质量的速率，可以揭示药物易感性。在药物治疗之后的MAR减少意味着细胞对药物敏感，但如果它们是抗性的，则MAR没有变化。

在新的研究中，研究人员在Dana-Farber癌症研究所与尼克希尔蒙奇一起进行了在多骨髓瘤患者的肿瘤细胞上测试各种药物。然后他们将结果与当患者与这些药物治疗时发生的结果进行比较。对于每位患者，他们跟踪细胞对三种不同药物的反应，以及这些药物的几种组合。他们发现，在所有9例患者中，他们的数据与患者所见的结果相匹配，如血液中发现的临床蛋白生物标志物测量的，这些蛋白质生物标志物由医生使用，以确定药物是否正在杀死肿瘤细胞。

“当临床生物标志物表明患者应该对药物敏感时，我们还通过测量来敏感。虽然在患者抗性的情况下，我们看到在临床生物标志物以及我们的测量中，“史蒂文斯说。

个性化的药物

治疗多发性骨髓瘤的困难之一是在许多可用的药物中选择。患者通常对第一轮治疗效果很好，但最终复发，在此时医生必须选择其他药物。然而，目前无法预测该特定患者最适合哪种药物是最适合的。

在一种情况下，研究人员设想，当肿瘤可能产生对特定疗法的抗性时，它们的传感器将在疾病复发时使用。

“在经过这种复发的时候，我们将从患者中服用骨髓活检，我们将在杂皮上或在临床中使用的组合测试每种疗法。在那一点，我们能够向临床医生通知疗法或治疗的治疗似乎是最敏感或最耐受的疗法，“史蒂文斯说。

哈佛医学院医学院和达纳 - 巴士癌研究所的医学教授Kenneth Anders表示，新的测试对筛选骨髓瘤细胞进行骨髓瘤细胞进行“巨大的承诺”。

“该试验可以快速地表现个性化医疗和在诊断和复发中选择骨髓瘤的有效疗法，”Anderson说。“这对概况最小残留疾病的易感性也可能有用，以进一步告知治疗和改进患者结果。“

骨髓活检通常会产生有限数量的肿瘤细胞测试 - 这项研究中的肿瘤细胞少于50,000个肿瘤细胞 - 但对于这种技术足以测试许多不同的药物和药物组合。麻省理工学院研究人员已经开始了一家公司开始进行更大的临床研究，以验证这种方法，并计划调查使用该技术对其他类型癌症的可能性。

该研究由国立卫生研究所资助，Koch Institute的癌症中心支持（核心）来自国家癌症研究所，退伍军人事务部，Koch Institute Quinquennial癌症研究奖学金以及Koch Institute的桥梁项目Dana-Farber /哈佛癌症中心。

出版物：ARIF E. Cetin等，“通过单细胞大量积累，”自然通信8，物品编号“，”确定多个骨髓瘤中的治疗易感性，“1613（2017）DOI：10.1038 / S41467-017-01593-2