调控蛋白揭示胃癌侵袭规律

癌症的侵袭转移是造成癌症患者死亡的主要因素之一，具体表现为组织硬度的增加，这种硬度增加与生物调节蛋白密切相关。由于调控蛋白在生命活动中的重要作用，构建组织力学和生物调控蛋白的关联具有重要意义。

近日，中国科学院沈阳自动化研究所与中国医科大学科研人员展开合作，通过生物组织跨尺度微纳力学测量技术，构建了生物荧光-力学共标记方法，该方法可以同时标记调控蛋白表达水平和癌症组织硬度。

科研人员首先利用原子力显微镜对胃癌组织样本进行了跨尺度力学测量。但是，原子力显微镜作为一种能够进行微纳力学测量的设备，因其测量范围的限制，难以对癌组织整体的力学特性还原进行测量。为此，科研人员利用在原子力显微镜中进一步开展了小范围精密测量，利用了压电陶瓷运动速度快行程短、电机运动速度慢行程长的特点，通过电机跨越大范围复杂形貌并结合压电陶瓷实现测量，提升了原子力显微镜组织测量力学的扫描范围与测量效率，实现了对胃癌组织样本的跨尺度力学测量。

利用上述测量方式，科研人员开展了人体胃癌组织实验，实验结果表明，在PSMD2蛋白高表达区域的胃癌组织硬度显著增加，侵袭性显著增强。同时，共标记图像中高硬度组织相较于免疫荧光所标记的PSMD2区域程扩散趋势，显示出胃癌细胞的侵袭趋势。此外，统计结果显示PSMD2表达与胃癌组织硬度增加呈现高度线性相关性，揭示了PSMD2蛋白对于胃癌组织硬度增加的关键作用，为胃癌治疗与研究提供了新靶点。

系统示意图

相关研究以Impact of PSMD2 on Gastric Cancer Tissue Stiffness Investigated via Motor-Piezoceramic Coupled Atomic Force Microscopy为题发表于Nano Letters。沈阳自动化所硕士生夏宜潇为该论文第一作者，中国医科大学赵滢教授、沈阳自动化所施佳林副研究员为本文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、科技部重点研发计划项目的支持。（机器人学研究室）

论文链接：http://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c06514