Cell:冷泉港实验室发布重大成果,构建癌症之王的类器官模型



胰腺癌(Pancreatic cancer)是最致命的一种癌症形式,确诊后患者的5年生存率只有6%,被医学界誉为“癌症之王”。

现在冷泉港实验室(CSHL)和Lustgarten基金会共同宣布,在实验室中成功开发出了一个培育正常和癌性胰腺细胞的新型模型系统。他们的研究工作有可能会改变胰腺癌的研究方式,使得科学家们能够探询驱动这一破坏性疾病的信号通路及寻找新的药物靶点。

在发表于12月31日《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,研究小组描述了一种胰腺癌三维“类器官”培养系统。在冷泉港实验室教授、Lustgarten基金会研究主任David Tuveson,及Hubrecht研究所所长及教授、荷兰皇家艺术与科学院院长Hans Clevers的共同领导下,研究小组开发出了一种方法不仅可以培养来自实验室小鼠模型的胰腺组织,还可培养来自人类患者的胰腺组织,由此提供了一条未来通向个体化疗法的路径。

所有的癌症研究都依赖稳定的细胞供应——可在实验室中培养的正常和癌性细胞。通过比较正常细胞和癌细胞,科学家们能够找到导致疾病的变化。然而,这两种类型的胰腺细胞都极难在实验室中进行培养。

此外,只有10%的胰腺细胞是能够发展成胰腺癌的正常胰腺导管细胞,使得精确找到肿瘤形成时所发生改变的工作进一步复杂化。直到现在,科学家们都无法完全在标准的实验室条件下培育人类的正常胰腺导管细胞。由于这些限制,大多数的胰腺癌研究都依赖于胰腺癌遗传工程小鼠模型,而构建这种模型需要花费一年的时间。“取得这一进展后,现在我们能够培养出小鼠和人类的类器官,这为我们对抗胰腺癌提供了一个非常强大的工具,”Tuveson说。

这些类器官完全是由胰腺导管细胞构成,除去了常常会污染胰腺样本的周围细胞类型。它们在一个充满生长诱导因子和连接纤维的复合凝胶样物质中生长为空心球体。一旦它们长至足够大,就可以将这些类器官移植回小鼠体内,完全重演出胰腺癌。论文的主要作者之一Chang-Il Hwang博士说:“我们现在获得了一个模型演示胰腺癌发展的每一个阶段。”

通常,都是在手术或尸体解剖过程中分离癌细胞。不幸的是,大约85%的癌症患者在确诊时或因为肿瘤与重要血管缠绕在一起,或是疾病已发展至晚期而不适合接受手术。因此,研究人员获取患者样本受到限制。新研究为科学家们提供了一条途径,培育出来自相对易获取活检材料的类器官。论文的主要作者Dannielle Engle博士说:“活检是诊断的标准。我们现在能够快速生成来自所有患者的类器官,这为我们在更广泛的人群中研究这一疾病提供了可能性。”

该研究小组现正致力与国立癌症研究所合作,构建出一个胰腺肿瘤样本库。“我们希望将其提供给全体胰腺癌研究团体,”Tuveson说。此外,论文的另一位主要作者Lindsey Baker已开始为其他的研究人员举办“类器官课程活动”,并已教会了来自世界各地的6个实验室这一技术。


作者:何蔷 来源:生物通

论文原文:Organoid Models of Human and Mouse Ductal Pancreatic Cancer


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