細胞侵襲是惡性癌癥的標志性特征，在腫瘤的轉移中扮演著重要的角色。癌細胞的侵襲和轉移潛能是癌癥患者死亡的重要原因。腫瘤細胞形成轉移瘤的能力主要由細胞改變和重新組織形態以及降解細胞外基質 (ECM) 的能力決定。了解腫瘤細胞侵襲的機制，可以限制腫瘤進展，從而降低許多癌癥患者的死亡率。
Incucyte® 實時活細胞分析系統能夠在培養箱內隨著時間的推移而準確評估腫瘤球體的侵襲潛力。利用經實驗室測試的方案和綜合性無標記分析，可以深入了解腫瘤球的侵襲、進展和對治療的響應，從而更快地解決問題。
近期，巴黎薩克雷大學發表在《Neuro-Oncology》中的一篇文章[1]，便利用Incucyte® 對患者來源的膠質干細胞（GSCs）的侵襲行為進行了研究。
研究背景
彌漫性中線膠質瘤（DMG）是小兒膠質瘤，可以向中樞神經系統CNS侵潤，為控制病情會對患者進行放療，但其仍會向CNS轉移，確診后兩年生存率極低。文章采用患者來源的膠質干細胞（GSCs）體外3D培養，來研究其侵襲的機制。體外GSCs細胞腫瘤球侵襲檢測結果，與患者DMG轉移進程一樣，存在兩種轉移模式：間充質樣和阿米巴樣，后者的侵襲轉移能力更強。對患者樣本的轉錄組分析結果表明阿米巴樣侵襲轉移增強與骨形態發生蛋白BMP7的過表達有關，BMP7過表達后細胞骨骼肌收縮增強、黏附降低，最終使細胞的侵襲運動能力變強。
實時監測腫瘤球的侵襲特性
在96孔超低吸附U底板內接種GSCs細胞，培養兩天后成球，將腫瘤球包埋在基質膠里，利用Incucyte® 的腫瘤球模塊實時監測球體的侵襲。
圖1. BMP7對DMG來源的GSCs細胞侵襲和趨化的影響
研究發現基因敲除BMP7后GSCs細胞向基質膠內侵襲的面積減小，腫瘤球侵襲能力變弱（圖1E-1H）。同時，將GSCs細胞接種到Incucyte® Clearview 96板的上室，在下室加入生長因子進行實時的趨化檢測，發現上室加入重組的BMP7后發生趨化的細胞增加，如同時加入pan-Alk的抑制劑LDN193189，則BMP7誘導的GCSs細胞趨化增強也被抑制（圖1I-1J）。
圖2. 抑制BMP7下游相關激酶對GSCs細胞侵襲的影響
圖2結果顯示，BMP7與細胞表面的BMPR受體結合后會激活下游的MEK1/2、ERK1/2和ROCK激酶信號通路，使它們成為抑制DMG侵襲轉移的靶點。腫瘤球侵襲監測結果證明BMPR受體抑制劑LDN193189、MEK1/2抑制劑U0126/Trametinib、ERK1/2抑制劑FR180204/Ulixertinib和ROCK抑制劑Y27632抑制GSCs腫瘤球侵襲（圖2C-2D）。
結論
Incucyte® 腫瘤球侵襲和趨化檢測結果與DMG患者轉移病程一致，文章提到，可以根據患者樣本在這兩個體外侵襲模型中的結果對患者進行分級，從而調整臨床放療策略。Incucyte® 應用廣、通量高和培養箱內自動實時監測的特點，可以顯著減少人為操作、提高實驗效率。文章里有很多導出的圖片，直觀地展示了不同組、不同時間點細胞侵襲的差異，跟實時的定量曲線結果相互驗證，使結果更可信。
Incucyte® 單腫瘤球侵襲實驗的關鍵優勢
Incucyte®活細胞分析系統和Incucyte® 腫瘤球分析軟件模塊為分析單個腫瘤球侵襲提供了強大的解決方案，同時確保腫瘤球在組織培養箱內不受干擾地生長數天或數周時間。
獲得更多生理相關信息
在培養箱中定量無標記侵襲，進行轉移抑制劑研究
研究侵襲隨時間的變化
實時研究實體瘤的轉移潛力，揭示生長特征的差異
生成可重現的定量數據
經實驗室測試的 96 孔分析方案，生成均一的腫瘤球，適用于需要高度可重現性的侵襲分析
提高分析效率
可同時自動采集、分析和繪制多達六個 96 孔板的圖像，更快地獲得結果
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《Incucyte® 實時活細胞
分析系統應用：3D細胞培養》
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