在治疗原发肿瘤后，癌症干细胞仍然潜伏在体内，准备转移并以更具攻击性和抗药性的形式导致癌症复发。

伊利诺伊大学的研究人员已经开发出一种分子探针，可以找到这些难以捉摸的细胞并点亮它们，这样它们不仅可以在细胞培养物中识别，跟踪和研究，还可以在它们的原生环境中进行识别，跟踪和研究：身体。

在ACS Central Science杂志上发表的一篇论文中，研究人员描述了探针在多种人类癌细胞系和活小鼠培养物中鉴定癌症干细胞的有效性。

“这是第一次能够在他们生活的复杂环境中观察癌症干细胞 - 不仅仅是在细胞培养或人工肿瘤环境中，”负责这项研究的伊利诺伊州化学教授Jefferson Chan说。“看到它们是了解它们的第一步。现在，我们可以看到他们隐藏的地方，疾病进展时的变化情况或者治疗时他们的反应方式。“

虽然其他商业代理可用于标记癌症干细胞，但他们的应用受到限制，Chan说。有些人无法区分活细胞和死细胞，有些则可能错误地绑定到错误的目标。

最受欢迎的 - 在细胞表面寻找标记物的抗体 - 特异于细胞类型，它们的大尺寸可以防止它们到达癌症干细胞倾向于潜伏的小空间。Chan说，所有这些都设计用于细胞培养或人工肿瘤环境，缺乏整个身体的复杂性。

相比之下，这种名为AlDeSense的新探针是一种小分子，可与癌细胞中与干性相关的酶结合。探针被激活，只有当它与靶酶(癌症干细胞以高浓度产生)发生反应时才发出荧光信号。

在一系列实验中，Chan的研究小组发现，该酶似乎是许多类型癌症的干性标志，表明AlDeSense可广泛应用于临床成像。

研究人员证明，AlDeSense与两种主要的细胞技术兼容 - 流式细胞术和共聚焦成像。Chan的小组随后与兽医临床医学和兽医肿瘤学教授Timothy Fan合作，寻找并追踪从小鼠切除的组织中的癌症干细胞进行活检和转移性肿瘤的活小鼠。

发现和追踪体内癌症干细胞的能力，以及它们的干性状态 - 随着细胞分化，信号减少 - 使研究人员能够在细胞通过小鼠体内传播时跟踪注射到肿瘤的细胞，回答关于癌症干细胞如何表现的一些基本问题。

“在这项研究之前，没有人知道注射癌症干细胞和切除肿瘤之间会发生什么。有许多模型假设癌症干细胞如何分化和生长，但有限的实验数据，“陈说。“通过这项研究，我们可以看到，即使在它们转移之后，干旱特性仍在人群中得到维持。身体的环境有一些支持干细胞特征的东西。通过AlDeSense，现在我们可以描述这种环境。“

接下来，研究人员正在评估使用AlDeSense跟踪肿瘤中的癌症干细胞群是否可以预测患有淋巴瘤的狗的预后。他们还致力于使探针具有其他功能，例如选择性杀死癌症干细胞的能力。

“我们追求的另一件事是筛选可以通过靶向这种酶来杀死癌症干细胞的抑制剂或药物，”Chan说。“因为我们知道我们的探针只与那个靶标相互作用，我们可以使用探针寻找能够抑制这种酶并在细胞和活体动物中进行验证的药物。该分子的多尺度效用使其独一无二。“