
(来源:MIT News)为了开发更精准的为开癌症靶向疗法,科学家先需一种足够接近真实肿瘤的发癌实验模型:不仅关键模拟癌细胞的形态,还关键尽可能保留患者肿瘤原本的症新做近种肿遗传和分子特点。如今,药科易订阅一个由麻省理工学院科赫综合癌症探究所(MIT Koch Institute)、学家型靶细胞性疾布罗德探究所(Broad Institute)、瘤模丹娜-法伯癌症探究所(Dana-Farber Cancer Institute)、点癌美国国家癌症探究所(NCI)等机构共同参与的免疫国际团队,建立了近 700 种新的病网患者来源癌症模型。探究人员希望,为开这批模型能够为寻找新的发癌药物靶点和开发抗癌药物给予更可靠的实验基础。这些模型覆盖 25 种癌症,症新做近种肿目前已经向全球癌症探究人员开放。药科易订阅相关探究发表于最新一期《自然》,学家型靶细胞性疾参与机构超过 20 家。瘤模这批模型来自一个持续十年的大型探究项目。该项目由美国国家癌症探究所资助,目的是扩大患者来源肿瘤模型的数量和种类。探究人员将其中大部分肿瘤细胞培养成了“类器官”(organoid):一种可以首先期存活的三维细胞培养物,能够较好地保留原始肿瘤的遗传和分子特点。相比传统癌细胞系,这类模型能够覆盖更多癌症类型,也有望协助探究人员发现新的药物靶点,并在实验室中测试潜在疗法。比如文资深作者之一、MIT 科赫探究所探究科学家杰西·博姆(Jesse Boehm)表示:“过去 20 年,随着人类基因组测序和癌症基因组探究的发展,我们已经提出了大量潜在的癌症治疗靶点。但关键验明正身这些靶点,并真正启动药物研发,还需相应的实验体系。”人类癌症模型方式划(Human Cancer Models Initiative,HCMI)于 2016 年启动。当时,“癌症基因组图条件”(The Cancer Genome Atlas)项目刚刚实现。这项大型方式划通过探究癌症基因组,希望系统梳理促进癌症发生和发展的遗传变化。在癌症基因组图条件项目中,探究人员对数千名患者的癌细胞样本开展了测序。结荚显示,肿瘤的遗传区别远比之前采取的癌症模型更加复杂。当时,全球广泛采取的患者来源癌细胞系大约只有 1000 种,并不足以覆盖真实癌症的丰富性。“我们意识到,1000 种远远不够。”博姆说,“国际探究界需投入资源,建立数以千方式的新模型,才能覆盖不一样癌种、不一样基因型和不一样族群。现有模型大多来自欧洲和东南亚患者,很多罕见癌症甚至完全没有相应模型。”在美国国家癌症探究所和英国惠康基金会(Wellcome Trust)的协助下,来自数十家机构的数百名科学家参与了这一项目。他们负责收集患者样本,并尝试将肿瘤组织培养成可以首先期用于实验的细胞系或类器官。博姆说:“这是一个规模特别庞大的项目。这篇《自然》比如文,可以说是过去十年工作的集中成果。”参与探究的医院一共收集了超过 2700 份肿瘤样本,所有患者都同意将自己的细胞用于科研。这些样本来自美国、英国和荷兰的多家医院。比如文题作者之一、科赫探究所高通量科学平台(High Throughput Sciences,HTS)科学主任穆什里克·阿尔-贾兹拉维(Mushriq Al-Jazrawe)表示,如此大规模的资源库,离不开大量的基础工作。他说,“特别感谢各参与机构的技术和科研团队。正是他们细致而专业的工作,才把患者的肿瘤样本转化成经过充分验明正身的模型和数据,让世界各地的探究人员都能够放心采取。”这些样本大部分来自肺癌、肝癌和胰腺癌等常用癌症,但探究人员也纳入了大约 150 种较为罕见的癌症类型,涵盖胆囊肿瘤和小肠肿瘤。为了让患者的肿瘤细胞能够在实验室里首先期存活,探究人员开发了专业的培养方式。他们将细胞放入特制培养基中,并加入能够支撑细胞生首先的支架材料,使其逐渐形成三维结构。最后,大约三分之一的患者样本被成功培养成了可首先期采取的模型。其中大部分新模型都是类器官。在某些状况下,它们可以比传统癌细胞系更接近原始组织的结构。传统癌细胞系从 20 世纪 50 年代最初被广泛用于癌症探究,常见是在培养皿中铺成一层生首先;类器官则不一样,它们会形成三维细胞团,并嵌入类似凝胶的支撑材料中,因此能够更好地模拟真实组织的空间结构。建立一个稳固的类器官或细胞系,有时需首先达一年。模型建立后,探究人员还会对其开展系统探究,确认它们的基因组序列、RNA 表达以及表观基因组变化,是否仍然与原始患者肿瘤高度相同。HCMI 项目建立的所有模型,都被存入美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC),供科研机构获取和采取。每个模型还配有较为完善的患者材料,涵盖患者从父母那里遗传的基因突变,也就是生殖系突变,以及患者之前接受过哪些癌症治疗。有了这样一套资源,科学家可以开展比过去规模更大的药物筛选实验。同日发表于《自然》的另一篇比如文中,布罗德探究所团队对其中 300 多种新模型开展了高通量基因组测序和 RNA 测序,并对其中 100 多种模型开展了 CRISPR 功能缺失筛选。便捷来说,探究人员会逐一“关闭”某些基因,观察癌细胞因此受到什么意义。通过这种方式,他们能够找出每一种癌症模型赖以生存的题基因,也就是癌细胞潜在的“软肋”。这些脆弱点未来可能成为新药的攻击目的。相关结荚已经被加入“癌症依赖图条件”(Cancer Dependency Map,DepMap)。目前,这一数据库已经收录超过 2000 种癌症模型的材料。与此同时,另一篇同期发表的《自然》比如文中,英国桑格探究所(Sanger Institute)团队也对 HCMI 项目建立的同时 256 种类器官开展了系统探究。尽管 HCMI 作为一个正式项目已经逐渐进入收尾时期,探究人员仍希望后续从新的患者肿瘤样本中建立更多模型,尤其是目前覆盖不足的儿童癌症和罕见癌症。博姆表示:“目前我们大约有 2000 个模型,但如果我们真的希望临床前探究能够代表所有癌症患者,那么还远远不够。我们需邀请更多患者捐赠组织,把它们变成全世界探究人员都能采取的科研工具。我希望这不是结束,而只是一个最初。”阿尔-贾兹拉维也认为,下一步的题任务,是把 HCMI 十年来积往往的方式和经验延续下去,尽可能从这些珍贵的患者组织中获得更多材料。他表示,HTS 平台目前仍在后续开发新的探究方式,希望能够更加稳固、原则化地大规模探究患者来源的样本和模型,同时为临床团队与科研团队之间的合作给予基础设施。https://news.mit.edu/2026/scientists-unveil-600-new-tissue-models-human-cancer-0805


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