肝癌研究大突破,首项人类原发性肝癌类器官诞生

肝癌研究大突破,首项人类原发性肝癌类器官诞生

【Technews科技新报】人类致力于癌症研究已逾半世纪,近期发布于《Nature Medicine》期刊的一项研究,为肝癌的研究带来重大突破。英国研究团队在实验室成功培养出第一个人类原发性肝癌的迷你生物模型,这项也称为“类器官”(organoid)的模型已应用于测试数种癌症用药,包括现行癌症治疗用药及研发中癌症新药,初步结果相当令人振奋。

原发性肝癌(primary liver cancer,PLC)是全球第二大致命癌症,为了了解其生物机制及研发出具潜力的治疗方式,科学家迫切需要一个可在实验室操作的模型,且能准确反映病患体内癌细胞的反应;现行使用的细胞培养,除了难以维持,也无法提供人体肿瘤组织的 3D 结构及架构。

研究团队创造出一个称做“类肿瘤”(tumouroid)的迷你肿瘤(小于 0.5 公分),用以仿造出 3 种最常见的原发性肝癌(HCC、CC、combined HCC / CC (CHC) tumors),他们利用从 8 名病患身上手术移除的肿瘤细胞来进行复制培养,使用含有特定养分及物质配方的特殊溶液,这种溶液环境能抑制健康细胞的生长以利于培养出纯化的癌细胞。位于英国剑桥癌症研究中心(the Wellcome / Cancer Research UK Gurdon Institute in Cambridge)团队利用这项类肿瘤模型来测试 29 种不同的癌症用药,包括了现行用药及开发中新药,其中一种蛋白质抑制物成分发现能抑制一种称为 ERK 蛋白质的活性,能有效作用于 3 种类肿瘤细胞的其中两种,被视为肝癌研究发展的重大里程碑。

研究团队接着进行了这项化合物的体内(in vivo)测试,将这两种类肿瘤细胞移植到小鼠体内,接续使用药物治疗,同样发现这项新药能显著抑制小鼠体内肿瘤细胞的生长,这项药物相当具有潜力成为原发性肝癌的治疗药物之一。

类肿瘤能同时保留人体肿瘤组织的结构以及基因表现的模式,还包括了来源个体的肿瘤细胞亚型(subtype)以及来自不同组织的肿瘤细胞,即便在实验室培养皿生长一段时长,这些来源组织的生物特征仍能有效保留下来,也正因如此,这些类肿瘤的重要性在于能协助发展出个人化的癌症治疗。

建立精确的肿瘤生物模型同时也能减少实验动物的需求数量,动物试验在许多研究中用以验证实验的假设及发现,然而类肿瘤将更能协助科学家探索肝癌研究中最关键的问题。

此项研究的主持人之一 Meritxell Huch 博士说,“我们之前曾利用健康肝脏组织成功创造出类器官(organoid),但这次类肿瘤(tumouroid)的创造对肝癌研究又更推进了一大步。”

Wellcome 研究中心细胞暨科学开发部主任 Andrew Chisholm 博士说,“这项研究显示出类器官培养得以应用在人类癌症模型上的强大力量,看到类器官能复制出不同类型肝肿瘤的生物性实在令人印象深刻,这同时也提供了研究此疾病的新方向。这些模型对下一阶段的肿瘤研究来说将相当重要,它们能让科学家减少实验动物的使用。”

英国实验动物 3R 中心( NC3Rs)CEO Vicky Robinson 博士也说,“我们很高兴能看到由 GlaxoSmithKline 赞助的年度研究奖金协助推动了 Huch 博士的研究。每年这项奖金都用于肯定推动 3Rs 的优秀研究(Replacement,Refinement & Reduction of Animals in Research,致力于减少实验动物牺牲及寻找取代实验动物方案),Huch 博士及研究团队持续不断在这个领域带来进步,这项关于肝癌类器官的最新研究突破能够减少早期肝癌研究使用的实验动物,并能更精准呈现人类肿瘤细胞的生物性。”

(首图来源:影片截图)

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