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Cell:这些”膀胱“只有1毫米大,华人学者竟把它变成了抗癌利器?!

2018-4-8 作者:药明康德   来源:学术经纬 我要评论0
Tags: 类器官  膀胱癌  精准医疗  

相信很多我们的读者都听说过“精准医疗”这个概念。它指的是通过分析每一名患者肿瘤里存在的遗传突变,我们能找到癌症病发的根源。而致癌基因的信息能让医生对症下药,找到抗击癌症的最好疗法。

这个概念听上去很美,实际操作上却有一个难题:我们选择的只是理论上效果最好的抗癌药,谁能保证它在实际治疗中同样起效?万一没有起效,病人岂不是白白耽误了最佳治疗时机?我们有什么办法,能够在治疗前就提前预知未来,了解疗法对特定患者的效果呢?

哥伦比亚大学Irving医学中心(CUIMC)的Michael M. Shen教授团队表示:“能!”这群研究人员的主攻方向是“类器官”(organoids),顾名思义,这就是一种类似于人体普通器官的结构。这些结构在尺寸上可以极小,却能精准地模拟药物在人体内的作用。如果我们能根据肿瘤患者的特征打造这些类器官,就可以提前预测抗癌药的效果。

说起来容易做起来难。不同的类器官有不同的培养条件,对于营养、生长因子、培养技术等的要求有迥然的区别。用培养肝脏的方法去培养肾脏,或是用培养大脑的方法去培养心脏,都是行不通的。

术业有专攻,针对不同的器官,我们需要摸索不同的技术。4年多来,Shen教授团队一直专注于膀胱癌类器官的设计与开发。功夫不负有心人,经过数千个日夜的探索,科研人员们终于喜迎成果。


本研究的图示

在这项研究里,科学家们从22名患者的膀胱癌里分离出了肿瘤细胞,并让这些癌变的“膀胱”生长在培养皿中,直到直径增加到1毫米大小。随后,研究人员们对这些“膀胱”进行分析,并发现它们与患者实际的肿瘤相比,有同样的分子和遗传特征!在实际应用上,我们在培养皿里可以同时生成大量具有代表性的”膀胱“,并同时测试多种药物的效果。这是在实际患者体内所无法做到的。

“类器官的一大好处在于,它们就是患者肿瘤的化身,”Shen教授说道:“在短短几周内,我们就能在实验室里开发出这些个体化的模型,让我们测试多种不同药物对肿瘤的效果,将精准药物带给每一名膀胱癌患者。”


类器官是患者的化身,不同患者具有不同的特征

Shen教授同时指出,在患者体内,肿瘤往往会不断产生新的突变,带来耐药性。而由他们在培养皿中制造的“膀胱”,甚至还能模拟这些新突变的产生,让研究人员们提前寻找策略,避免耐药性诞生的风险。


这些类器官有望用于肿瘤突变的预测

在实验室里取得突破后,研究人员们计划在临床试验中进一步测试这一系统的应用潜力。具体来说,他们将首先从患者体内分离出癌细胞,培养成类器官。然后,患者与类器官将接受同一种药物的治疗,以测试类器官在疗效预测上的准确性。如果取得成功,这将是膀胱癌治疗上的一大突破!

目前,许多膀胱癌患者需要接受手术移除膀胱,并接受化疗治疗,这无疑会对患者的生活带来巨大影响,也让不少患者宁可采取保守疗法,也不愿接受治疗。“我们需要更好的靶向疗法来治疗膀胱癌”,Shen教授说道。我们期待这一天在这些只有1毫米大的“膀胱”助力下,能早日成为现实。

原始出处:

Suk Hyung Lee,et al.Tumor Evolution and Drug Response in Patient-Derived Organoid Models of Bladder Cancer.Cell.Volume 173, Issue 2, p515–528.e17, 5 April 2018.



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