Cell：癌症患者肿瘤细胞三维培养有利于个体化治疗药物筛选
2015-05-08 zhangjialiang 译 MedSci原创
一项最新发表在Cell杂志上的研究结果显示，对来自癌症患者的肿瘤细胞进行三维培养(或“细胞团”培养)，能够接近真实地复制原始肿瘤的许多关键属性。这些“细胞团”培养适用于大规模药物筛选，以检测与基因变化相关的药物敏感性，为个性化治疗方法建立实验基础，并可以优化癌症患者的临床结果。“这是第一次从癌症患者的肿瘤中，建立这样一个肿瘤细胞团的集合，或一个活的生物库，”该项研究的通讯作者、威康信托基金会桑格研
一项最新发表在Cell杂志上的研究结果显示，对来自癌症患者的肿瘤细胞进行三维培养(或“细胞团”培养)，能够接近真实地复制原始肿瘤的许多关键属性。这些“细胞团”培养适用于大规模药物筛选，以检测与基因变化相关的药物敏感性，为个性化治疗方法建立实验基础，并可以优化癌症患者的临床结果。
“这是第一次从癌症患者的肿瘤中，建立这样一个肿瘤细胞团的集合，或一个活的生物库，”该项研究的通讯作者、威康信托基金会桑格研究所的遗传学家Mathew Garnett说，“我们相信这些细胞团将是未来癌症生物学家进行研究的一个重要的新工具，它可能最终提高我们开发更有效癌症治疗方法的能力。”
为研究癌症的起因以及开发新的癌症治疗方法，许多实验室使用各种各样的实验模型系统，如利用生长在病人肿瘤中的细胞进行研究。然而，目前这些稳定生长在理想条件下的细胞系，尽管是缘于癌症患者的肿瘤细胞，但以及不能反映肿瘤细胞的很多重要特征。因此，基于患者独特的基因突变谱来预测药物的敏感性对于目前的细胞系研究模式已经带来不少的挑战。
近年来，科学家们已经研发出三维细胞培养系统作为替代生长在培养皿中的正常和病变组织的方法。与细胞系相比，细胞团显示原始组织的三维架构特征、当前的细胞类型以及他们的自我更新属性。鉴于三维培养的优点，Hubrecht研究所的Garnett和Hans Clevers开始测试这种培养方式是否可能缩短癌症遗传研究和病人真实预后结果之间的差距。
在这项新的研究中，研究人员对来自20名结直肠癌患者肿瘤组织中的细胞团进行培养，然后对这些从患者身上分离出来培养的细胞进行基因组DNA测序。三维培养细胞的基因突变情况与相应的肿瘤活检组织的基因突变非常匹配，并与之前的大规模结直肠癌突变分析结果相一致。这些发现证实了这种培养模式真实地捕捉他们所属肿瘤的基因组特征以及与结直肠癌相关的基因多样性。
为了寻找基因变化与药物敏感性的关联，研究人员利用这些培养细胞团对83种实验和已获批准的癌症药物进行筛选。由于遗传图谱的多样性，细胞团显示出对一系列药物的敏感性。为验证这些筛选结果，研究人员检测了之前报道的特定突变和特定药物耐药性之间的关系。 细胞团也揭示了一个新的基因-药物联系，表明具备RNF43突变的癌症患者群体能够强烈受益于一种药物，后者可以抑制一种叫做porcupine的蛋白质。“在将来的某个时候，这个方法可能适用于个体患者癌症治疗的建模，并预测临床治疗的效果。”Garnett说。
在后续的研究中，研究者计划扩大现有的结肠癌细胞团面板，并开发一个针对其他肿瘤类型的细胞团生物库。“癌症是一个多样化和复杂的疾病，需要收集大量细胞团以涵盖这种多样性，有助于科学家和临床医生研发新的治疗方法。”Garnett说。
原始出处：
van de Wetering et al. Prospective derivation of a Living Organoid Biobank of colorectal cancer patients. Cell, May 2015 DOI:10.1016/j.cell.2015.03.053
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