發(fā)布日期：2018-02-13
肝癌是全球引發(fā)癌癥患者死亡的主要原因之一，目前缺少經(jīng)過批準(zhǔn)的療法；開發(fā)有效治療肝癌藥物的主要挑戰(zhàn)就是當(dāng)前的腫瘤模型并不能準(zhǔn)確反映出人類機(jī)體腫瘤及腫瘤周圍環(huán)境的特性，這常常就會使得很多潛在的藥物在臨床檢測中失效；為了更加準(zhǔn)確地模仿這些特性，研究人員開發(fā)出了名為人源性腫瘤異種移植物（PDX）的肝癌模型，盡管這些模型能夠提供人類機(jī)體中有效潛在癌癥藥物如何發(fā)揮作用的具體信息，但這些藥物比較昂貴，而且開發(fā)過程比較耗時，在培養(yǎng)基中培養(yǎng)這些PDX癌癥細(xì)胞用于藥物篩選的花費(fèi)也較高，目前研究人員對這些細(xì)胞的嘗試往往并不能夠反映3-D腫瘤的結(jié)構(gòu)以及腫瘤微環(huán)境的情況。
近日，一項刊登在國際雜志Biomaterials上的研究報告中，來自新加坡A*STAR研究所的科學(xué)家們就通過研究設(shè)計出了一種新方法來生長PDX肝癌細(xì)胞用于藥物篩選和檢測；這種方法主要包括在由植物性多孔水凝膠制造的合成型3-D支架上生長細(xì)胞，隨后研究人員利用優(yōu)化的生化和機(jī)械特性對海綿支架進(jìn)行工程化設(shè)計，來幫助肝癌細(xì)胞維持合適的形狀和功能，并使其生長地像類器官一樣。
當(dāng)類器官生長一周至三周時，研究者就發(fā)現(xiàn)，類器官中的肝癌細(xì)胞能夠存活并且繁殖，肝癌細(xì)胞通常會包含正常肝臟細(xì)胞所沒有的特殊遺傳改變，隨后研究者對來自14名肝癌患者中移取的PDX中的類器官進(jìn)行工程化操作，大部分的類器官都能保持PDX源頭細(xì)胞中相同的遺傳改變，同時還能維持內(nèi)部的腫瘤異質(zhì)性，這就能夠有效區(qū)分相同腫瘤組織中的肝癌細(xì)胞群，同時也會影響其對療法的反應(yīng)，這一特征的存在就是藥物篩選的另一個優(yōu)勢，即類器官擁有超越傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)的優(yōu)勢。
如今研究人員發(fā)現(xiàn)，工程化的類器官具有重要的價值，另外一個吸引人的優(yōu)勢就在于包含類器官的3-D支架的尺寸較小，僅有100微米；研究人員就能輕松將其置于96孔板中，用來進(jìn)行高通量藥物篩選，還能同時進(jìn)行藥物檢測；通過這種技術(shù)，一種PDX模型就能用來產(chǎn)生數(shù)十到數(shù)百個這樣的特殊支架，結(jié)合能夠描述原始肝臟腫瘤的遺傳特性和異質(zhì)性，這些模型或許就有可能徹底改變肝癌藥物的篩選和發(fā)展。
最后研究者Toh表示，擁有一種可靠的平臺來生長來自肝癌患者的癌細(xì)胞是如今個體化療法開發(fā)向前邁進(jìn)的重要一步，而且如今我們還能用來增加進(jìn)行藥物敏感性試驗的通量；這種海綿支架能夠維持正常的肝臟細(xì)胞生長，同時其還能保持用于藥物檢測的肝癌的重要特性，這或許就有望根據(jù)患者肝癌細(xì)胞的藥物檢測結(jié)果來幫其選擇最佳的療法。
來源：生物谷
