2021年1月15日，中國醫學科學院基礎醫學研究所黃波教授團隊在The EMBO Journal雜志上發表論文“Cell softness regulates tumorigenicity and stemness of cancer cells”，揭示了細胞物理的柔軟性是干性腫瘤細胞內在的固有標志。這一研究工作將推動腫瘤干細胞研究領域的深入開展。
腫瘤治療的問題在于，極少的一小群具有干性的腫瘤細胞對當前各種治療手段抵抗；而對于干性腫瘤細胞，其研究的困難又在于缺乏可靠的標志。目前，基于細胞表面分子如CD133或者如ALDH1等作為腫瘤干細胞研究手段時，非干性腫瘤細胞亦混雜其中。另外，這些化學分子不穩定，在不同腫瘤細胞類型中，變化非常大。這樣，腫瘤干性難以界定的瓶頸，極大制約了對這類關鍵細胞更深入研究。
該研究發現，混合的腫瘤細胞群體中，絕大部分腫瘤細胞硬度大于0.7 KPa，而有數量非常少的腫瘤細胞，其硬度小于0.4 KPa。研究人員設計并制造微流控芯片儀器，能夠對軟的和硬的腫瘤細胞有效分選。他們發現，傳統流式分選的CD133+、ALDH+或者側群（SP）干性腫瘤細胞中，大部分腫瘤細胞硬度小于0.4 KPa，但也存在較大比例的硬的細胞，只有軟的腫瘤細胞（100個）具有成瘤性，而硬的腫瘤細胞則不具備成瘤性。進一步基因組測序分析，鑒定出 Wnt信號調節蛋白BCL9L，其參與調控軟的腫瘤細胞成瘤性和干性。
本項研究工作的意義在于揭示物理的機械軟性是干性腫瘤細胞固有的內在標志，為干性腫瘤細胞深入研究提供技術支撐，并為臨床靶向干性腫瘤細胞開辟新方向。同時，該項研究證實了體外培養的腫瘤再生細胞(Tumor Repopulating Cells, TRCs)并非僅僅是人為培養的，其在腫瘤的瘤體內真實存在。 生物機械力是細胞本質性的特征之一，機械力生物學涉及細胞功能及生命活動的各個方面，是當今醫學和生命科學最前沿研究領域和研究熱點。運用生物機械力學原理和技術手段，有望在腫瘤學、免疫學、再生醫學等諸多領域取得突破性、原創性的生物醫學發現，為疾病診治提供全新策略。該項研究工作是對當前機械力生物學完美的詮釋。
本研究工作得到中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程（2016-I2M-1-007）等項目的資助。基礎醫學研究所黃波教授為論文通訊作者，劉玉英副研究員（基礎醫學研究所）為共同通訊作者。呂家迪博士后（基礎醫學研究所）、劉姚萍博士后（北京大學微納電子學院）、程飛冉博士生（基礎醫學研究所）為論文的共同第一作者。
論文鏈接：https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2020106123。
