肝癌研究大突破,首項人類原發性肝癌類器官誕生

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 20 日 15:04 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

人類致力於癌症研究已逾半世紀,近期發表於《Nature Medicine》期刊的一項研究,為肝癌的研究帶來重大突破。英國研究團隊在實驗室成功培養出第一個人類原發性肝癌的迷你生物模型,這項也稱為「類器官」(organoid)的模型已應用於測試數種癌症用藥,包括現行癌症治療用藥及研發中癌症新藥,初步結果相當令人振奮。




原發性肝癌(primary liver cancerPLC)是全球第二大致命癌症,為了了解其生物機制及研發出具潛力的治療方式,科學家迫切需要一個可在實驗室操作的模型,且能準確反映病患體內癌細胞的反應;現行使用的細胞培養,除了難以維持,也無法提供人體腫瘤組織的 3D 結構及架構。

研究團隊創造出一個稱做「類腫瘤」(tumouroid)的迷你腫瘤(小於 0.5 公分),用以仿造出 3 種最常見的原發性肝癌(HCCCCcombined HCC / CC (CHC) tumors),他們利用從 8 名病患身上手術移除的腫瘤細胞來進行複製培養,使用含有特定養分及物質配方的特殊溶液,這種溶液環境能抑制健康細胞的生長以利於培養出純化的癌細胞。位於英國劍橋癌症研究中心(the Wellcome / Cancer Research UK Gurdon Institute in Cambridge)團隊利用這項類腫瘤模型來測試 29 種不同的癌症用藥,包括了現行用藥及開發中新藥,其中一種蛋白質抑制物成分發現能抑制一種稱為 ERK 蛋白質的活性,能有效作用於 3 種類腫瘤細胞的其中兩種,被視為肝癌研究發展的重大里程碑。

研究團隊接著進行了這項化合物的體內(in vivo)測試,將這兩種類腫瘤細胞移植到小鼠體內,接續使用藥物治療,同樣發現這項新藥能顯著抑制小鼠體內腫瘤細胞的生長,這項藥物相當具有潛力成為原發性肝癌的治療藥物之一。

類腫瘤能同時保留人體腫瘤組織的結構以及基因表現的模式,還包括了來源個體的腫瘤細胞亞型(subtype)以及來自不同組織的腫瘤細胞,即便在實驗室培養皿生長一段時間,這些來源組織的生物特徵仍能有效保留下來,也正因如此,這些類腫瘤的重要性在於能協助發展出個人化的癌症治療。

建立精確的腫瘤生物模型同時也能減少實驗動物的需求數量,動物試驗在許多研究中用以驗證實驗的假設及發現,然而類腫瘤將更能協助科學家探索肝癌研究中最關鍵的問題。

此項研究的主持人之一 Meritxell Huch 博士說,「我們之前曾利用健康肝臟組織成功創造出類器官(organoid),但這次類腫瘤(tumouroid)的創造對肝癌研究又更推進了一大步。」

Wellcome 研究中心細胞暨科學開發部主任 Andrew Chisholm 博士說,「這項研究顯示出類器官培養得以應用在人類癌症模型上的強大力量,看到類器官能複製出不同類型肝腫瘤的生物性實在令人印象深刻,這同時也提供了研究此疾病的新方向。這些模型對下一階段的腫瘤研究來說將相當重要,它們能讓科學家減少實驗動物的使用。」

英國實驗動物 3R 中心( NC3Rs)執行長 Vicky Robinson 博士也說,「我們很高興能看到由 GlaxoSmithKline 贊助的年度研究獎金協助推動了 Huch 博士的研究。每年這項獎金都用於肯定推動 3Rs 的優秀研究(Replacement,Refinement & Reduction of Animals in Research,致力於減少實驗動物犧牲及尋找取代實驗動物方案),Huch 博士及研究團隊持續不斷在這個領域帶來進步,這項關於肝癌類器官的最新研究突破能夠減少早期肝癌研究使用的實驗動物,並能更精準呈現人類腫瘤細胞的生物性。」

(首圖來源:影片截圖)

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