科学家创造了人类胰腺的首个3D器官模型

根据美国癌症协会(American cancer Society)的数据，今年，美国将有超过6万名成年人被诊断出患有胰腺癌，据统计，只有10%的人在确诊后能存活5年。由于胰腺癌隐藏在身体深处，通常没有任何症状，通常是在病情发展到无法进行手术治疗和/或已经扩散到全身之后才被诊断出来。研究表明，早期发现胰腺肿瘤可以使生存率提高四倍;然而，目前还没有有效可靠的早期胰腺癌检测方法。

现在，Beth Israel Deaconess医疗中心(BIDMC)癌症研究所的研究人员已经成功地创建了第一个三维(3D)胰腺器官模型人类干细胞。不像以前的研究平台胰腺癌，这种首个类器官模型包括腺泡和导管结构，这在大多数胰腺癌中起着关键作用。新的研究平台，预计不会指导病人护理这将为胰腺癌的起源和发展提供新的线索，并揭示发现早期诊断和监测疾病的标志物的潜在手段。小组的报告出现在细胞干细胞。

“我们想，如果我们有办法使用人类的胰腺细胞为了推进癌症工程，我们可以开始了解这种疾病发展的最初步骤，”通讯作者Senthil Muthuswamy博士说，他是BIDMC癌症研究所的细胞生物学主任。“这个模型也可以作为一个平台，潜在地发现与疾病相关的可测量变化的生物标志物，我们希望在临床中使用它来监测癌症的发展。”

胰腺是由导管和腺泡细胞组成的激素分泌器官。研究人员怀疑最常见的胰腺癌(胰腺导管腺癌，简称PDAC)发生在腺泡和导管结构的细胞内衬中。然而，到目前为止，科学家们还不能在实验室中成功地生长和维持人体腺泡结构，这对他们在模型中测试这一假设的能力构成了挑战。

为了强制干细胞在成为导管细胞和腺泡细胞的道路上发展，Muthuswamy实验室的BIDMC讲师或医学黄灵(Ling Huang)与哈佛大学的Doug Melton实验室合作，系统地测试了不同时间使用的细胞生长培养基的各种组合。这项研究是5年多工作的成果，代表了研究人员首次成功地在培养中生成人类腺泡细胞，并将其保存足够长的时间，以便在实验中使用。

“这就像一个食谱——一个复杂的食谱，没有先例，”Muthuswamy说，他也是哈佛医学院的医学副教授。“只有当你以正确的比例和正确的顺序使用所有正确的成分时，你才能使细胞成为腺泡细胞。”

接下来，Huang和BIDMC的研究员Ridhdhi Desai，使用了导管和腺泡类器官的两种不同谱系，设计了与胰腺癌相关的基因突变。当这些类器官后来被植入老鼠体内时，不同谱系的老鼠表现出不同的、可预测的行为方式。例如，一个突变导致10只移植了腺泡样类器官的老鼠中有7只发生了类似于人类早期胰腺癌的细胞变化。

Muthuswamy说:“理解调控这些事件的机制将为胰腺癌的调控启动提供重要的见解。”他强调，目前这种腺样器官技术对癌症患者的直接使用可能有限。“这个想法是为了看看我们是否能识别出有利于未来患者的生物标志物，包括通过筛查高危人群。胰腺癌症，这样我们就能在为时已晚之前抓住它。”

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