利用纳米技术了解肿瘤行为

由博士前研究员Pablo S. Valera进行的一项研究最近发表在PNAS上，证明了表面增强拉曼光谱(SERS)在癌症研究中探索癌细胞分泌的代谢物的潜力。这项研究由Ikerbasque研究教授Luis Liz-Marzán(来自CIC biomaGUNE)和Arkaitz Carracedo(来自CIC bioGUNE)领导，来自两个中心的其他研究人员，也是网络生物医学研究中心(CIBER)的成员，也参与了这项研究，为指导更具体的实验提供了有价值的信息，以揭示这些代谢物在肿瘤微环境或环境中分泌的功能，这可能导致新的治疗策略。

肿瘤微环境是肿瘤与健康细胞相互作用形成的复杂生态系统。它是一个动态的假器官，决定了癌症的发展和进展。虽然传统上关注的是由蛋白质信使介导的细胞间通讯，但最近的注意力转向了肿瘤分泌到细胞外空间的代谢物(或小化合物)。

在复杂的细胞环境中追踪这些代谢物的传统技术是有限的，但由于其操作简单，表面增强拉曼光谱(SERS)已成为一种有前途的替代方法。Valera解释说，在这项研究中，基于SERS的策略建议“研究缺乏甲基硫腺苷磷酸化酶的肿瘤细胞分泌的代谢物(在各种类型的癌症中，如乳腺癌和胶质母细胞瘤，这是一种与预后不良相关的常见遗传事件)”。SERS是一种光谱技术，它使用金纳米颗粒来检测生物流体中的分子。这是一种相当快的技术，不需要对样品进行预处理，”他补充道。

肿瘤细胞分泌代谢物带来的细胞通讯

利用SERS，研究人员发现这些细胞分泌嘌呤代谢物，这些代谢物可以被健康细胞代谢，从而引起与癌症侵袭性一致的分子变化;这解释了甲基硫腺苷磷酸化酶抑制的癌症中肿瘤环境的重编程，这是以前从未见过的:“我们不仅能够在肿瘤细胞中检测到这种代谢物，而且还能够在与肿瘤细胞接触的其他健康细胞中检测到这种代谢物。因此，我们通过这种代谢物检测到肿瘤细胞和健康细胞之间存在联系，它还会改变健康细胞的行为，从而在一定程度上帮助肿瘤的发展。”值得指出的是，“揭示癌症患者体内这种相互作用的复杂性，反过来可以为新的治疗方法铺平道路，”他补充说。

SERS在本研究中的成功应用表明，该技术可以加快在复杂环境中快速捕获代谢相互作用的能力。事实上，SERS简单、快速的信号采集，加上它的高灵敏度，满足了作为一线工具的要求，可以随后指导更具体的分析。通过互补技术的监测，可以获得肿瘤微环境代谢状态的完整图像。同样重要的是要强调，SERS和其他分析方法之间的有效协同作用已被证明。