Cell：Shen教授團(tuán)隊(duì)將這些1毫米大的”膀胱“變成抗癌利器

熱門推薦： cell ,

來源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯

2018-04-08

4月6日，許多媒體都報(bào)道了《細(xì)胞》雜志最新出爐的抗癌重磅新聞。也許是新聞的星光太過耀眼，很少有人留意到，在同期雜志上，還刊登了一篇來自華人學(xué)者M(jìn)ichael M. Shen教授課題組的抗癌突破，它同時(shí)被《細(xì)胞》評為了本期“亮點(diǎn)”文章。在今天的文章中，我們也將介紹這一研究。

▲本研究的通訊作者M(jìn)ichael M. Shen教授（圖片來源：哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心）

相信很多我們的讀者都聽說過“精準(zhǔn)醫(yī)療”這個(gè)概念。它指的是通過分析每一名患者腫瘤里存在的遺傳突變，我們能找到癌癥病發(fā)的根源。而致癌基因的信息能讓醫(yī)生對癥下藥，找到抗擊癌癥的療法。

這個(gè)概念聽上去很美，實(shí)際操作上卻有一個(gè)難題：我們選擇的只是理論上效果的抗癌藥，誰能保證它在實(shí)際治療中同樣起效？萬一沒有起效，病人豈不是白白耽誤了治療時(shí)機(jī)？我們有什么辦法，能夠在治療前就提前預(yù)知未來，了解療法對特定患者的效果呢？

▲該研究是本期《細(xì)胞》的亮點(diǎn)文章（圖片來源：《細(xì)胞》）

哥倫比亞大學(xué)Irving醫(yī)學(xué)中心（CUIMC）的Michael M. Shen教授團(tuán)隊(duì)表示：“能！”這群研究人員的主攻方向是“類器官”（organoids），顧名思義，這就是一種類似于人體普通器官的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)在尺寸上可以極小，卻能精準(zhǔn)地模擬藥物在人體內(nèi)的作用。如果我們能根據(jù)腫瘤患者的特征打造這些類器官，就可以提前預(yù)測抗癌藥的效果。

說起來容易做起來難。不同的類器官有不同的培養(yǎng)條件，對于營養(yǎng)、生長因子、培養(yǎng)技術(shù)等的要求有迥然的區(qū)別。用培養(yǎng)肝臟的方法去培養(yǎng)腎臟，或是用培養(yǎng)大腦的方法去培養(yǎng)心臟，都是行不通的。

術(shù)業(yè)有專攻，針對不同的器官，我們需要摸索不同的技術(shù)。4年多來，Shen教授團(tuán)隊(duì)一直專注于膀胱癌類器官的設(shè)計(jì)與開發(fā)。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過數(shù)千個(gè)日夜的探索，科研人員們終于喜迎成果。

▲本研究的圖示（圖片來源：《細(xì)胞》）

在這項(xiàng)研究里，科學(xué)家們從22名患者的膀胱癌里分離出了腫瘤細(xì)胞，并讓這些癌變的“膀胱”生長在培養(yǎng)皿中，直到直徑增加到1毫米大小。隨后，研究人員們對這些“膀胱”進(jìn)行分析，并發(fā)現(xiàn)它們與患者實(shí)際的腫瘤相比，有同樣的分子和遺傳特征！在實(shí)際應(yīng)用上，我們在培養(yǎng)皿里可以同時(shí)生成大量具有代表性的”膀胱“，并同時(shí)測試多種藥物的效果。這是在實(shí)際患者體內(nèi)所無法做到的。

“類器官的一大好處在于，它們就是患者腫瘤的化身，”Shen教授說道：“在短短幾周內(nèi)，我們就能在實(shí)驗(yàn)室里開發(fā)出這些個(gè)體化的模型，讓我們測試多種不同藥物對腫瘤的效果，將精準(zhǔn)藥物帶給每一名膀胱癌患者。”

▲類器官是患者的化身，不同患者具有不同的特征（圖片來源：Columbia University Irving Medical Center）

Shen教授同時(shí)指出，在患者體內(nèi)，腫瘤往往會(huì)不斷產(chǎn)生新的突變，帶來耐藥性。而由他們在培養(yǎng)皿中制造的“膀胱”，甚至還能模擬這些新突變的產(chǎn)生，讓研究人員們提前尋找策略，避免耐藥性誕生的風(fēng)險(xiǎn)。

▲這些類器官有望用于腫瘤突變的預(yù)測（圖片來源：《細(xì)胞》）

在實(shí)驗(yàn)室里取得突破后，研究人員們計(jì)劃在臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步測試這一系統(tǒng)的應(yīng)用潛力。具體來說，他們將首先從患者體內(nèi)分離出癌細(xì)胞，培養(yǎng)成類器官。然后，患者與類器官將接受同一種藥物的治療，以測試類器官在療效預(yù)測上的準(zhǔn)確性。如果取得成功，這將是膀胱癌治療上的一大突破！

目前，許多膀胱癌患者需要接受手術(shù)移除膀胱，并接受化療治療，這無疑會(huì)對患者的生活帶來巨大影響，也讓不少患者寧可采取保守療法，也不愿接受治療。“我們需要更好的靶向療法來治療膀胱癌”，Shen教授說道。我們期待這一天在這些只有1毫米大的“膀胱”助力下，能早日成為現(xiàn)實(shí)。

參考資料：

[1] Tumor Evolution and Drug Response in Patient-Derived Organoid Models of Bladder Cancer

[2] Organoids created from patients' bladder cancers could guide treatment

點(diǎn)擊下圖，即刻登記觀展！