《循環癌細胞力學特性對癌症轉移影響的機理研究》是依託上海交通大學，由龔曉波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：循環癌細胞力學特性對癌症轉移影響的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：龔曉波
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
循環癌細胞(CTCs)的力學特性在癌症轉移涉及的多個物理過程中發揮著至關重要的作用。本項目採用細胞力學、分子生物學實驗和計算機數值模擬相結合的方法，研究CTCs力學特性對癌症轉移影響的機理。通過醫工交叉合作，採用先進的細胞物理分離方法，從不同種類和病理階段的癌症患者血樣中，獲得具有良好的力學和生物學純淨度的CTCs，對其力學特性和幹細胞特徵檢測；運用CTCs數目以及尺寸和彈性分布隨癌症發展的變化規律作為生物物理標誌物，構建癌症轉移的動態監測體系；關聯CTCs力學特性與其幹細胞特徵對應關係，分析CTCs力學特性對轉移腫瘤誘發能力的影響；結合人體血液循環系統的生理條件，耦合細胞力學、血液動力學和粘附動力學進行計算機數值模擬，分析CTCs力學特性對轉移腫瘤易發部位的綜合影響。本研究旨在深入了解CTCs力學特性對癌症轉移影響的機理，為開發癌症物理診斷和治療新方法提供細胞力學的理論和實驗依據。
結題摘要
循環腫瘤細胞引起的癌症轉移是癌症致死的主要原因之一，圍繞循環腫瘤細胞引起癌症轉移的機理研究具有重要的學術和臨床價值。本項目從細胞力學角度出發，圍繞循環腫瘤細胞的力學特性，結合細胞力學、細胞分子生物學實驗和計算機數值模擬，深入分析了循環腫瘤細胞力學特性對癌症轉移的影響機理中的若干問題。主要完成了以下幾方面的工作：（1）循環腫瘤細胞活體分離技術的臨床驗證及新型柔性微流控循環腫瘤細胞分離富集技術創新。本項目結合稀有細胞物理富集技術和癌症患者臨床血樣，從血液中富集循環腫瘤細胞。在本項目執行過程中，對當前富集技術進行了臨床驗證和創新拓展。在本項目完成期間，我們不僅成功採用液體活檢方式富集獲得人體血液樣本中的稀有細胞，新型柔性多維微流控晶片器件的發明，使得此項人體外周血富集活細胞的液體活檢技術向全血、多功能發展變為可能。（2）基於臨床樣本的癌症發展階段癌症惡性程度與循環腫瘤細胞力學特性關聯分析。結合臨床，本項目完成了循環腫瘤細胞的數目和活體彈性與術後組織病理結果的對應分析。通過數據對照，發現了循環腫瘤細胞力學特性作為癌症後期和前期的液體活檢的指標差異。研究發現，此指標具有統計意義，但對於單個臨床樣本，還需要結合細胞生化指標（如：EMT指標，或基因測序）進行深入定量。（3）循環腫瘤細胞力學特性在其隨血液轉移過程中對轉移的影響關聯分析。在標定臨床患者循環腫瘤細胞力學特性的基礎上，對癌細胞在微循環隨血液運動發生轉移過程中自身彈性與血流動力學環境的相互作用對細胞運動規律和膜應力之間的影響進行了數值模擬和定量分析，深入探討了血管直徑、血紅蛋白比、血液流動速度以及循環腫瘤細胞自身彈性對癌症轉移易發部位的影響機理。本項目執行對循環腫瘤細胞力學特性對癌症轉移的影響機理分析提供了細胞力學依據。
