英國劍橋大學首次在實驗室制造出了人類原發性肝癌的“迷你”生物學模型。研究人員表示,這個微型腫瘤模型可用來篩查肝癌新藥、減少實驗用動物的數量,甚至在未來用于為肝癌病患制定個性化療法。
原發性肝癌是全球第二致命的癌癥。為了更好地理解其發病原理并制定療法,需要在實驗室培育病理模型,以精確模擬腫瘤在病人身上的表現。以前,科學家使用細胞培養物,但它們很難維持,也無法重現人類腫瘤的3D結構和組織架構。
在最新研究中,科學家從8名病人身上獲得腫瘤細胞,將其放在特殊營養液中培養,得到了直徑為0.5毫米的“腫瘤類器官”,能模擬最常見的三種原發性肝癌。
隨后,他們使用這種腫瘤類器官測試了29種藥物的藥效,發現一種蛋白質抑制劑可抑制ERK蛋白(它出現于兩種“腫瘤類器官”上)的活性,表明這種藥物可能是肝癌化療的優選藥物之一。他們還將這兩種腫瘤類器官植入老鼠體內,并用該藥物進行治療,結果發現,服藥老鼠體內的腫瘤發育顯著下降,表明這種蛋白酶抑制劑能明顯抑制小鼠腫瘤生長。
此外,該腫瘤類器官能保留原初人類腫瘤的基因表達模式和組織結構,且三種來自不同腫瘤組織的不同類型腫瘤類器官,即便長時間在一個培養皿中培養,也能加以區分,因此,該研究有望在為病人研發個性化療法方面發揮重要作用。
研究負責人梅里特克塞爾?胡赫說:“我們以前曾利用健康的肝臟器官制造類器官,但制造出肝臟腫瘤類器官是癌癥研究領域的關鍵一步。這將讓我們更好地理解肝癌的生物學特性,并最終為病人研制出個性化療法,也能減少對實驗動物的需求。盡管許多研究仍需動物實驗驗證,但新模型使癌癥生物學家有了更多選擇。”