混合和匹配:新的3-D细胞培养模型重复胰腺癌的纤维化元素
胰腺癌是一种危及生命的疾病,患者的存活率很差,尽管各种努力 - 其治疗仍然具有挑战性。这是因为胰腺癌的特征在于存在“纤维化”的存在,这是生理伤口愈合过程时出现的病理瘢痕过程。因此,为了解决胰腺癌,对详细推动纤维化的机制至关重要。然而,用于研究胰腺癌的实验模型尚未能够完全复制人类组织中纤维化程度。
为此,日本冈山大学(冈山大学)的研究人员,包括狩野光信(Mitsunobu R. Kano)教授和田中博吉(hirooshi Y. Tanaka)助理教授,找到了一种重建方法胰癌症“体外”组织(在实验室)。利用三维细胞培养技术,他们设计了一种方法,将胰腺癌细胞与纤维化成分混合在一起,产生类似人类胰腺癌的组织。他们的研究结果发表在生物材料。监督该研究的Kano教授解释说:“没有癌症是一个完全本身的岛屿。在胰腺癌中,纤维化组织通常占据比癌细胞本身的空间更多。虽然已经报道了许多3-D模型的胰腺癌,我们是第一个允许调整模型中纤维化量的才能进行调整。“
但是,为什么纤维化的存在妨碍癌症治疗首先?具体地,致密和厚的纤维化组织阻碍了药物渗透到肿瘤中并限制抗肿瘤免疫。塔卡卡助理教授虽然有数十年的密集研究,但塔卡卡曾解释过,“随着胰腺癌的5年生存率约为9%,对胰腺癌中纤维化的机制更深入地了解,以及其病理生理学和治疗性的后果是必要的。“因此,科学家们旨在找到理解胰腺癌中纤维化机制的方法。
但是,如今,这并不容易任务实验模型胰腺癌,特别是体外模型,未能复制胰腺癌中看到的纤维化组分。因此,科学家推理,建立相关的胰腺癌模型很重要,该模型不仅包含癌细胞,还包括参与纤维化的细胞。还有其他挑战:研究小组的分析显示,人类胰腺癌组织纤维化占据的面积为40%至80%。Kano教授说:“患者之间存在相当大的异质性,并且对于我们的三维细胞培养模型与人类胰腺癌完全相同,我们希望确保我们能重新创建组织任何特定数量的纤维化。”
纤维化主要由称为“成纤维细胞”的细胞和其他由成纤维细胞分泌的细胞外基质组成。考虑到这一点,研究小组想出了一个简单的策略:将胰腺癌细胞和成纤维细胞以不同的比例混合培养。田中笑着回忆道:“这个策略似乎太简单了,根本不起作用,但令我们惊喜的是,它成功了!”该团队通过改变胰腺癌的比例成功地证明了这一点细胞在固定数量的成纤维细胞的基础上,他们可以在体外制造出纤维化程度不同的胰腺癌组织。重要的是,他们表明,这些组织中被纤维化占据的区域可以通过实验调整,以匹配临床观察范围内的纤维化数量。该团队还继续使用该模型,成功地了解了一种特殊的成纤维细胞“表型”发生的分子机制,这是胰腺癌的特征。
科学家们乐观地认为,这种新的模型可以补充其他已经确立的胰腺癌模型,特别是在纤维化方面。卡诺教授总结道:“我们的模型的伟大之处在于,创建起来相当简单。”“我们相信,这将有助于机理研究以及筛选靶向药物纤维化。这只是一个开始,但我们希望在治疗中做出真正的差异胰腺癌”。
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