描述铕复合物在与肿瘤细胞相互作用时改变结构。来源:王梦飞等。科学报告。2024年1月22日
一种水溶性发光铕络合物使e胶质瘤模型细胞恶性分级的评价。
选择最合适的癌症治疗方法的一个重要部分是了解肿瘤的恶性程度;然而，目前评估脑肿瘤恶性的方法是侵入性的，并且有很高的并发症风险。
北海道大学化学反应设计与发现研究所(WPI-ICReDD)的Yasuchika Hasegawa教授和Shinya Tanaka教授领导的合作研究开发了一种非破坏性癌症等级探测系统(GPS)，用于使用水溶性发光铕复合物评估模型胶质瘤肿瘤细胞的恶性程度。该方法可用于非侵入性检测患者的肿瘤恶性程度。
共聚焦显微镜图像显示模型胶质瘤细胞内铕复合物发出红光。白色圆圈表示铕络合物的聚集。来源:王梦飞等。科学报告。2024年1月22日
非侵入性恶性肿瘤检测
研究小组通过将铕复合物引入模拟神经胶质瘤的细胞来评估肿瘤的恶性程度，神经胶质瘤是一种常见的肿瘤类型，占脑癌的26.3%(来源:CBTRUS)。研究人员测试了三种不同的模拟不同程度恶性肿瘤的模型细胞，并测量了铕复合物特征红光发射寿命的变化。研究人员发现，在加入铕复合物后的前三个小时，恶性细胞的发光寿命发生了更大的变化。
长谷川说:“以前曾报道过利用发光复合物可视化癌细胞，但我们的假设是，这种复合物在癌细胞中发出的光物理信号可能反映了癌细胞的内部信息。”
北海道大学化学反应设计与发现研究所(WPI-ICReDD)的研究小组成员。从左至右:王梦飞、津田正美、田中伸弥、长谷川康之。信贷:WPI-ICReDD
肿瘤分析的突破
为了实现这一结果，研究人员首先对铕络合物进行了修饰，使其在细胞培养基中的氨基酸中具有水溶性和稳定性。在加入细胞培养基后，铕复合物最初与自身形成聚集体。与模型肿瘤细胞的相互作用导致聚集体分解成单个分子，然后被细胞迅速吸收。这一过程促进了铕配合物的结构变化，从而导致配合物红光发射寿命的变化。
这些辐射寿命的差异归因于不同恶性肿瘤级别的肿瘤活性和生长过程的不同，这可能导致铕复合物在不同时间尺度上发生不同的结构变化。研究小组预计，使用这种方法可以实现肿瘤活性的持续检测，并在决定适当治疗时为医生提供关键信息。
田中解释说:“在日本，每10万人中就有4.6人患脑瘤，恶性程度最高的4级胶质母细胞瘤的5年生存率为16%，这是一种侵袭性胶质瘤脑瘤。”“我们开发的恶性肿瘤评估方法将来可能会使这些患者受益。”
参考文献:“结构可变发光Eu(III)配合物作为脑肿瘤诊断的人类癌症级探测系统”，科学报告，2024年1月22日。DOI: 10.1038 / s41598 - 023 - 50138 - 9
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