2022年7月6日

实验室培育的“迷你肾脏”解开了一种罕见疾病的秘密

渥太华医院

研究人员发现了结节性硬化症(TSC)患者的肿瘤是由哪些细胞引起的，从而解决了一种鲜为人知的疾病的医学谜题。如在细胞的报道在美国，他们通过从人体组织中培养出的基因工程类肾器官(或称“迷你肾脏”)来实现这一目标。

“结节性硬化症肿瘤起源的细胞几十年来一直是个谜，”该研究的资深作者、渥太华医院的资深科学家、渥太华大学教授比尔·斯坦福博士说。“我们的研究结果可以帮助找到这种具有挑战性疾病的可能治疗靶点。”

TSC是一种罕见的遗传疾病，会导致皮肤、大脑、肾脏、心脏或肺部的良性肿瘤。TSC肿瘤是非常多样的，发生在儿童或成人，症状从轻微到危及生命，通常包括癫痫和癫痫肾脏问题。这种病无法治愈，治疗方案也很有限。

“肾脏疾病是TSC患者死亡的主要原因。大约60%到80%的患者会在肾脏中发展成肿瘤，通常会减少肾脏功能有时会导致灾难性的出血，”首席医生、医学博士亚当·皮特罗本说。渥太华医院和渥太华大学的学生。“没有足够的实验室模型来研究TSC如何影响肾脏，所以我们自己做了一个。”

TSC是由TSC1或TSC2基因突变引起的。对于大多数患者来说，这些突变是在发育或生命早期自发产生的，而不是从父母那里遗传来的。这使得TSC成为一种难以研究的疾病。虽然实验室研究人员经常使用动物来研究人类疾病，但没有动物模型能完全捕捉TSC对肾脏的影响。

肾脏中的TSC肿瘤让专家们感到困惑，因为它们在大小、细胞组成和基因表达上差异极大，甚至在同一名患者体内也是如此。造成这种多样性的原因尚不清楚，这也给治疗带来了挑战。

为了更好地了解TSCs对肾脏的影响，研究小组在实验室中从经过基因工程改造的TSC1或TSC2突变的人类干细胞中培育出三维肾脏组织。这些被称为类器官的小型、简化版本的肾脏具有与专利中发现的TSC肿瘤相似的基因图谱。然后研究人员取了单个细胞从这些肾类器官中提取出来，并将它们注射到老鼠的肾脏中，在那里它们生长成人类TSC肿瘤。