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      類有機(jī)物揭示了致命的腦癌是如何生長的
      
			
      
				2019-01-09 21:14:01
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      多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是一種極其致命的腦癌，是一種嚴(yán)重的黑盒挑戰(zhàn)。要觀察這些腫瘤在自然環(huán)境中是如何運(yùn)作的幾乎是不可能的，而動(dòng)物模型并不總是能提供好的答案。
      

      類有機(jī)物揭示了致命的腦癌是如何生長的
      

      但是現(xiàn)在，索爾克研究所的研究人員朝著迎接這一挑戰(zhàn)邁出了重要的一步。索爾克的科學(xué)家們只在人類大腦類器官的幾個(gè)細(xì)胞中編輯了兩個(gè)基因，就產(chǎn)生了侵略性的GBM腫瘤。這種新模型可以用于研究腫瘤進(jìn)展，研究新藥，甚至為患者提供個(gè)性化治療。這項(xiàng)研究于2018年4月24日發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。
      

      困擾臨床試驗(yàn)的一個(gè)問題是，通常在動(dòng)物身上有效的藥物在人身上不起作用。研究人員試圖通過異種移植來克服這一問題，在異種移植中，患者的腫瘤組織被植入動(dòng)物模型中，但這種方法有其自身的問題。有時(shí)，沒有足夠的人類腫瘤組織來研究，隨著時(shí)間的推移，腫瘤會(huì)適應(yīng)它們的新家。
      

      Salk高級(jí)研究員、論文第一作者小川純子(Junko Ogawa)表示:“隨著腫瘤在小鼠體內(nèi)生長，環(huán)境會(huì)改變腫瘤的特征。”“我們不知道它是否與患者最初的癌癥相似。”
      

      解決方案可能是人類大腦的類器官，其中包含神經(jīng)元和其他腦細(xì)胞。索爾克實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)使用干細(xì)胞在培養(yǎng)皿中生成這些小的(約4毫米)3D結(jié)構(gòu)有一段時(shí)間了，他們想研究如何將其應(yīng)用于GBM的研究。
      

      他們使用CRISPR-Cas9工具在一個(gè)類器官的幾個(gè)細(xì)胞中編輯了兩個(gè)與癌癥密切相關(guān)的基因，HRas和p53。HRas是一種癌癥致癌基因，可以促進(jìn)細(xì)胞的快速生長，而p53是一種腫瘤抑制因子。換句話說，他們松開剎車，踩油門。
      

      這些類有機(jī)物在培養(yǎng)皿中變成了腫瘤樣結(jié)構(gòu)，它們生長迅速，并有幾個(gè)與GBM相關(guān)的生物標(biāo)志物。最終，他們接管了類器官，用腫瘤組織取代了原來的細(xì)胞。此外，它們還可以被連續(xù)移植到動(dòng)物模型中，在動(dòng)物模型中它們的攻擊性也很強(qiáng)。
      

      這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)。僅僅在幾個(gè)細(xì)胞中編輯p53和HRas就能更好地復(fù)制GBMs在人體內(nèi)的發(fā)育過程——它們不是像異種移植那樣一次產(chǎn)生數(shù)千個(gè)細(xì)胞，而是一兩個(gè)異常細(xì)胞。
      

      研究小組在致癌的HRas中添加了一種名為tdTomato的熒光紅色標(biāo)記物。當(dāng)這些細(xì)胞接管類有機(jī)物時(shí)，研究人員可以追蹤它們的進(jìn)展。此外，當(dāng)這些類器官腫瘤被移植到小鼠大腦中時(shí)，它們生長迅速，與取自患者的腫瘤相似，因此更容易獲得樣本。
      

      小川說:“你可以在老鼠身上觀察腫瘤的特性，現(xiàn)在我們可以給它們用藥，看看是否有效。”我們還可以測試腫瘤侵襲正常腦組織的能力。
      

      這些類有機(jī)物還可以作為人體腫瘤樣本和一些GBM細(xì)胞系的宿主。該模型可用于個(gè)性化護(hù)理。研究人員和臨床醫(yī)生可以從病人身上移植癌細(xì)胞來制作器官模型。因此，他們可以研究腫瘤在匹配患者基因組的細(xì)胞中對(duì)治療的反應(yīng)。雖然類器官缺乏內(nèi)皮細(xì)胞和免疫系統(tǒng)(這將使它們更加復(fù)雜，并幫助它們更好地復(fù)制實(shí)際的腦組織)，但這個(gè)模型可能在研究各種腦轉(zhuǎn)移癌方面非常有用，而不僅僅是GBM。
      
			

			
        
      
			
      
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