近日斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員第一次成功地在組織培養(yǎng)皿中將人類正常組織轉(zhuǎn)化為三維腫瘤，并對(duì)這些腫瘤細(xì)胞分裂以及侵襲周圍組織的過(guò)程進(jìn)行了觀察。研究人員稱新技術(shù)將幫助醫(yī)生更好地了解人體癌癥作用機(jī)制，并為科學(xué)家們提供了一條無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物快速廉價(jià)篩選抗癌藥物的新途徑。研究論文發(fā)表在《自然-醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）雜志上。

   “過(guò)去在動(dòng)物模型中開(kāi)展這類研究通常需要耗費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間，而現(xiàn)在通過(guò)新技術(shù)僅需幾天的時(shí)間即可完成，”斯坦福大學(xué)皮膚病學(xué)主任Paul Khavari教授說(shuō)。

    研究人員集中對(duì)上皮細(xì)胞進(jìn)行了研究。在人類，上皮細(xì)胞癌約占所有癌癥類型的90%。研究伊始研究人員篩除了那些單層培養(yǎng)的癌細(xì)胞系，由于這些癌細(xì)胞系通常都有累積性遺傳改變，研究人員認(rèn)為它們不能準(zhǔn)確地反映人體的情況。

    研究人員從皮膚、子宮頸、食道和咽喉等手術(shù)樣本采集了人類正常上皮細(xì)胞。為了使這些正常細(xì)胞癌變，研究人員利用病毒改變了與生長(zhǎng)失控相關(guān)的兩條遺傳信號(hào)。其中一條信號(hào)可推動(dòng)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，而另一條則可使阻斷異常增殖的內(nèi)部檢測(cè)點(diǎn)失效。在許多的人類腫瘤中都存在著相同的遺傳改變，研究人員發(fā)現(xiàn)同時(shí)改變這兩條信號(hào)途徑可高效轉(zhuǎn)化正常細(xì)胞。

    然后研究人員將遺傳修飾的癌前上皮細(xì)胞放置到包含其他人類皮膚成分的組織培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。細(xì)胞在基底膜上形成了一種類似正常的三維皮膚結(jié)構(gòu)。在大約6天后，細(xì)胞開(kāi)始穿過(guò)基底膜侵襲到下面的間質(zhì)。而對(duì)照組未處理的細(xì)胞仍位于基底膜上?！巴ㄟ^(guò)它我們看到了人類自發(fā)性腫瘤形成的過(guò)程，”論文的資深作者Khavari 說(shuō)：“細(xì)胞從癌前狀態(tài)轉(zhuǎn)化為侵襲性腫瘤通常需要經(jīng)過(guò)數(shù)年的時(shí)間，通過(guò)這種完整的人類組織模型加速了這一過(guò)程?！盞havari是斯坦福癌癥中心的成員，同時(shí)還是退伍軍人Palo Alto衛(wèi)生保健系統(tǒng)皮膚病服務(wù)人員。

    當(dāng)研究人員檢測(cè)新型癌細(xì)胞中的基因表達(dá)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)其基因表達(dá)模式與人類自發(fā)性腫瘤的遺傳模式非常相似。然而當(dāng)細(xì)胞在缺乏基底膜、間質(zhì)和正常三維組織結(jié)構(gòu)的條件下進(jìn)行單層培育時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞的基因表達(dá)模式發(fā)生了顯著地改變?！斑@表明在二維培養(yǎng)條件下研究細(xì)胞還必須聯(lián)系其他的發(fā)現(xiàn)才能幫助確定臨床相關(guān)性，”Khavari說(shuō)。

    進(jìn)而研究人員利用新型腫瘤模型對(duì)20個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室抗癌藥物進(jìn)行了檢測(cè)。由于存在給藥困難以及毒性問(wèn)題這些藥物不能輕易地通過(guò)動(dòng)物進(jìn)行檢測(cè)。研究人員很快篩選出三個(gè)有潛力的候選藥物，通過(guò)它們終止了轉(zhuǎn)化上皮細(xì)胞對(duì)基底膜的侵襲。研究人員說(shuō)雖然最終這些藥物仍然需要進(jìn)行動(dòng)物檢測(cè)，然而這種預(yù)篩選模型使得他們大大縮小了檢測(cè)藥物的范圍。

    此外，通過(guò)這種三維培養(yǎng)系統(tǒng)研究人員還發(fā)現(xiàn)間質(zhì)細(xì)胞在轉(zhuǎn)化上皮細(xì)胞的侵襲中發(fā)揮了促進(jìn)作用，使得細(xì)胞不需要廣泛分裂就可以發(fā)生侵襲。

    “在這之前人們從未直接在人類組織中進(jìn)行這樣的檢測(cè)，”Khavari說(shuō)：“現(xiàn)在我們能夠構(gòu)建來(lái)自多種不同人類組織的腫瘤，通過(guò)這種模型我們獲得了一種新的途徑對(duì)人類自發(fā)性腫瘤的過(guò)程和機(jī)制進(jìn)行檢測(cè)?！?/P>