4月6日，許多媒體都報道了《細胞》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者Michael M. Shen教授課題組的抗癌突破，它同時被《細胞》評為了本期“亮點”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Michael M. Shen教授（圖片來源：哥倫比亞大學醫(yī)學中心）
相信很多我們的讀者都聽說過“精準醫(yī)療”這個概念。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。
這個概念聽上去很美，實際操作上卻有一個難題：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機？我們有什么辦法，能夠在治療前就提前預知未來，了解療法對特定患者的效果呢？
▲該研究是本期《細胞》的亮點文章（圖片來源：《細胞》）
哥倫比亞大學Irving醫(yī)學中心（CUIMC）的Michael M. Shen教授團隊表示：“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教授團隊一直專注于膀胱癌類器官的設計與開發(fā)。功夫不負有心人，經(jīng)過數(shù)千個日夜的探索，科研人員們終于喜迎成果。
▲本研究的圖示（圖片來源：《細胞》）
在這項研究里，科學家們從22名患者的膀胱癌里分離出了腫瘤細胞，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”進行分析，并發(fā)現(xiàn)它們與患者實際的腫瘤相比，有同樣的分子和遺傳特征！在實際應用上，我們在培養(yǎng)皿里可以同時生成大量具有代表性的”膀胱“，并同時測試多種藥物的效果。這是在實際患者體內(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)，我們就能在實驗室里開發(fā)出這些個體化的模型，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教授同時指出，在患者體內(nèi)，腫瘤往往會不斷產(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險。
▲這些類器官有望用于腫瘤突變的預測（圖片來源：《細胞》）
在實驗室里取得突破后，研究人員們計劃在臨床試驗中進一步測試這一系統(tǒng)的應用潛力。具體來說，他們將首先從患者體內(nèi)分離出癌細胞，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測上的準確性。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。
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
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