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?!

2018-04-08 药明康德 学术经纬

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。

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.

相关资讯

Blood:小肠类器官成功重现对T细胞介导的组织损伤的易感性

在Atg16L1缺陷小鼠中,通过抑制坏死作用可逆转肠内GVHD。 体内外结合类器官和T细胞的平台可以重建对组织损伤的易感性,并可应用于药物测试。

Nat Med:卵巢癌类器官平台:点亮卵巢癌研究

卵巢癌是一种异质性肿瘤,并且往往是在病程的晚期才能被诊断出来。体外能够很好地模拟肿瘤标记以及肿瘤异质性的模型有限,并且也很难被建立起来。基于卵巢癌的研究面对的种种难题,来自于荷兰皇家艺术科学院乌布雷希特研究院的Hans Clevers研究组以及荷兰乌得勒支大学医学中心分子医学中心的Wigard P. Kloosterman研究组建立了体外在具有明确来源以及可以长期扩增的卵巢癌类器官品系,几乎涵盖了

NEJM:类器官研究更具现实与临床意义

2019年2月7日,医学顶级期刊NEJM(IF=79)在线发表了题为“Organoids — Preclinical Models of Human Disease”的文章,该文章揭示:类器官研究比传统的二维培养更具优势,由于它们可以更接近正常机体的细胞组成和行为,因此更具与现实与临床意义!

Nature:人类胎盘“类器官”可长期稳定培养

英国《自然》杂志29日在线发表的一项医学成果称,英国剑桥大学的科学家团队建立了长期稳定的人体胎盘“类器官”。这些“类器官”模型代表了人体胎盘发育研究的一项重大创新。

种一个尼安德特人的“大脑” 多种技术结合为培育类器官提供可能

Alysson Muotri的实验室生长了这些由人类干细胞培育而来的大脑,这些干细胞有一个发育基因被编辑为尼安德特人曾经拥有的版本。

Nat Rev Cancer:抗癌药研发新平台——类器官

过去几年里,“类器官”(organoids)这个名词开始逐渐兴起,相信许多读者也都听说过它的名字。我们知道,类器官可以作为疾病模型协助新药研发,但它的具体应用,恐怕就不是每个人都能说清的了。近日,知名的《Nature Reviews Cancer》上发表了一篇综述,向我们介绍了类器官在癌症研发中的应用。在今天的这篇文章中,我们也将为各位读者整理其中的内容。