Nature人物：实现癌细胞研究的科幻故事

  肿瘤细胞都不是好公民，这些社会不安定成分生长迅速，失去控制。科学家们一直都认为肿瘤细胞失控的细胞周期就是其主要的漏洞，因此杀死快速增殖的细胞成为了靶向肿瘤的一种策略。但是正如哈佛大学医学院系统生物学部细胞生物学家Stefan Florian所说的那样，这并不够。
  这些关于癌细胞的概念主要来自于从二维实验室培养皿中所收集得到的数据，“在这些培养皿中，细胞像疯了一样的生长，”Florian说。对于他来说，第一次接触到体内肿瘤成像，“就像是听科幻故事。”
  在最新的一项研究中，Florian和他的同事研发出了一种能对活体小鼠异种移植肿瘤生长中的成千上万个细胞进行成像的新技术，利用这种技术，他们能分析每个细胞中的周期状态，追踪肿瘤对药物的反应，了解动态变化。
  而且这种方法也不局限于细胞肿瘤成像，Florian说其他研究人员可以用其评估体外细胞培养系统中三维细胞周期状态，或者定量分析模式生物发育阶段中的细胞周期。
  研究人员采用的是荧光泛素化细胞周期指示剂（fluorescent ubiquitination-based cell-cycle indicators，FUCCIs，生物通译），这种方法的研究基础是一个与荧光蛋白融合的蛋白质经过泛素化修饰，并发生自杀行为时，那些与之相连的荧光蛋白同样发生了死亡。传统的的细胞周期探测方法需要进行细胞固定，或细胞需具有功能以便对在细胞内经荧光标记的蛋白质进行定位，后者很好地用于单层培养的细胞，因为这样的细胞内的蛋白质定位是很容易的，但是并不能够用于体内的三维环境。最新方法将红色荧光蛋白以及绿色荧光蛋白结合到E3酶底物、Cdt1和蛋白Geminin上，从而得到了双色荧光探针，来分辨活细胞处于细胞周期的哪一阶段。
  研究人员将FUCCIs方法与识别细胞是否分裂的一种报告蛋白结合在一起，并利用一种成像分析方法区分细胞周期。这样就能在几个小时的时间里对麻醉小鼠肿瘤进行成像，并在一周内反复成像，进行分析。  这种方法能帮助科学家们精确地描述癌细胞的形状和位置，以及在细胞周期中所处的阶段，用以分析癌细胞异质性。
  利用这种方法，并结合另外一位研究人员开发出来的软件，Floria等人成功的在7只小鼠中完成了380，000次分析，检测了肿瘤对三种药物的反应。“在这个研究项目中，我们有很多次这样的时刻，这就是我从科研中得到的乐趣，”Floria说。
  除了科研，Floria也喜欢听音乐，在大城市里探索旅游，他的空闲时间都用来陪伴他的妻子和儿子。在他还小的时候，他从罗马尼亚来到了奥地利，此后他在德国康斯坦茨大学获得了博士学位。
  他的博士导师，细胞生物学家Thomas Mayer对他的印象很好，尤其是当Floria表示他希望从事科研工作，而不是进入医院，或自己办个私人诊所的时候。Floria喜爱科研，这就像是一个智力挑战，Mayer说。
  Mayer还回忆道，有一次他和Floria讨论为何固定细胞和活细胞的实验会出现细胞状态的差异，Floria埋进了图书馆几天，之后拿出了一个数学公式，可以模拟这种情况。“他想要知道的东西，一定会查个水落石出”，Mayer说。（转化医学网360zhyx.com）