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轉(zhuǎn)移性疾病仍然是癌癥患者死亡的主要原因。不幸的是，關(guān)注轉(zhuǎn)移性疾病的研究已經(jīng)受到模仿人體內(nèi)轉(zhuǎn)移癌生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的限制。現(xiàn)在，北卡羅來(lái)納大學(xué)Lineberger綜合癌癥中心的研究人員開發(fā)出一種3D體外培養(yǎng)系統(tǒng)，能更好地反映已經(jīng)轉(zhuǎn)移的腫瘤微環(huán)境。

最新研究以題為“Organ-specific metastases obtained by culturing colorectal cancer cells on tissue-specific decellularized scaffolds”發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》雜志上。

我們深知，當(dāng)癌癥轉(zhuǎn)移時(shí)，它們會(huì)有選擇地進(jìn)入一些器官，” 北卡羅來(lái)納大學(xué)Lineberger綜合癌癥中心放射腫瘤學(xué)大學(xué)醫(yī)學(xué)院的副教授Andrew Wang說(shuō)道，“這個(gè)假說(shuō)是基于‘種子和土壤’論，即癌細(xì)胞有某種東西驅(qū)使它們進(jìn)入特定的器官，而土壤必須適合它們生長(zhǎng)。大多數(shù)科學(xué)家將注意力都集中在研究癌細(xì)胞這個(gè)“種子”上，而不是仔細(xì)觀察“土壤”（癌細(xì)胞要去的器官）?！?/span>

過(guò)去的研究人員使用了許多技術(shù)來(lái)研究轉(zhuǎn)移性疾病，包括凝膠和其他技術(shù)在一個(gè)培養(yǎng)皿中創(chuàng)造3D環(huán)境，以反映器官中可能存在的環(huán)境。但研究人員也表示，在不同類型的組織(如肺或肝臟)中所發(fā)現(xiàn)的環(huán)境可能有所不同，而轉(zhuǎn)移性癌癥的基因工程動(dòng)物模型代價(jià)昂貴且難以使用。

Wang和他的同事們通過(guò)構(gòu)建由“脫細(xì)胞（decellularized）”組織組成的器官結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了新的癌癥轉(zhuǎn)移模型，這些模型反映了促進(jìn)腫瘤增長(zhǎng)的微環(huán)境。為了建立這些模型，研究人員將小鼠器官內(nèi)的單個(gè)細(xì)胞移除，但保留了剩下的結(jié)構(gòu)蛋白和信號(hào)分子，這些分子仍然可以提供器官結(jié)構(gòu)。

Wang說(shuō):“我們正在使用先進(jìn)的組織工程，它正被用于為需要移植的人研究新器官，并將其應(yīng)用于癌癥研究?！?/p>

他們?cè)谶@項(xiàng)研究中創(chuàng)造了肝臟和肺器官模型，當(dāng)他們?cè)谶@些模型上培養(yǎng)結(jié)直腸癌細(xì)胞時(shí)，他們密切模仿人類組織樣本，自發(fā)形成三維腫瘤菌落，組織學(xué)上，分子和表型都類似于體內(nèi)轉(zhuǎn)移。

他們看到的一個(gè)關(guān)鍵特征是“印戒細(xì)胞（signet ring cell）”的形成（這與癌癥預(yù)后不良有關(guān)）。

Wang教授說(shuō):“據(jù)我們所知，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的癌細(xì)胞中，這種情況是前所未見的。我們的模型將幫助我們更好地了解有助于促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移的土壤條件。而且，具有組織特異性的脫細(xì)胞支架的培養(yǎng)體系，是研究器官特異性癌轉(zhuǎn)移的一種簡(jiǎn)單而有力的方法。”