科學家研究發現拉曼顯微鏡可檢測腫瘤細胞對癌症藥物的耐藥性

波鴻魯爾大學（RUB）的生物物理學家證明，拉曼顯微鏡可用於檢測腫瘤細胞對癌症藥物的耐藥性。與傳統方法不同，該方法不需要任何抗體或標記物。它檢測細胞對給葯藥物的反應，因此可以確定藥物在臨床前研究中的作用。

從生物物理學系盧布克勞斯Gerwert教授和薩米爾·埃爾- Mashtoly博士領導，與來自分子GI-腫瘤學系盧布斯蒂芬哈恩教授合作研究小組，發表了他們在雜誌工作的文章科研報告 15 2018年10月。

藥物誘導的蛋白質變化

對於他們的研究，研究人員使用厄洛替尼和osimertinib藥物，這兩種藥物分別以商品名Tarceva和Tagrisso提供，並已被批准用於肺癌治療。它們通過與細胞表面上的特定蛋白質結合來抑制細胞生長。然而，由於癌細胞中的蛋白質變化，患者在治療過程中對藥物產生抗性。

「為了理解這種抵抗力如何發展，我們必須能夠更好地分析藥物的作用機制，」克勞斯·格威特說。「拉曼顯微鏡可以幫助開發更好的抗癌藥物，」Samir El-Mashtoly補充道。「如果我們可以預測某種藥物是否會在臨床前研究中產生耐藥性，那將是一個很大的優勢。」

比較突變和非突變細胞的功效

近年來，Samir El-Mashtoly和Klaus Gerwert開發了新的無標記拉曼光譜方法，以確定藥物在癌細胞中的功效和分布。對於他們目前的研究，他們突變了癌細胞系中的蛋白質，以模擬耐葯患者中發生的蛋白質變化。

迄今為止，在體外進行這樣的實驗（即在細胞培養中）具有挑戰性。相反，它們必須與患者一起進行。「因此，現在可以顯著促進耐藥性分析，」Klaus Gerwert解釋說。使用拉曼顯微鏡，研究人員比較了藥物厄洛替尼和osimertinib在突變和非突變細胞中的功效。

拉曼顯微鏡可用於生成細胞分子組成的光譜指紋。藥物處理之前和之後的光譜的比較提供了藥物觸發的化學過程的指示。

僅在突變細胞中具有抗性

厄洛替尼和osimertinib在具有突變蛋白的細胞中仍然無效，而藥物在未突變的癌細胞中顯示出效果。這些結果與臨床觀察結果一致，即在治療過程中某些蛋白質發生變化的患者不再對藥物產生反應。因此，在之前僅在患者中觀察到的細胞中檢測到相同的抗性。

在常規測試中，使用附著於藥物或其靶標的標記間接分析藥物的功效。「使用這種方法，分析了一種蛋白質即標記物的反應，」Klaus Gerwert解釋道。「另一方面，拉曼顯微鏡監測整體細胞反應;因此，它是可以測試體外藥物功效的方法之一。」

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