新南威尔士大学的科学家已经在实验室中种植了人类胰腺癌肿瘤,他们的模型尚属首次,具有重要的未来临床意义。新南威尔士大学的医学研究人员团队在对抗胰腺癌方面取得了一个独特的里程碑:在世界领先的癌症生物学家菲比·菲利普斯副教授的带领下,多学科团队成功地在培养皿中培养出了完整的人类肿瘤模型。
至关重要的是,该团队的模型可以保持完整状态12天,并提供完整的肿瘤视图-这种方法具有巨大的潜力,可以测试不同药物对癌症的影响,并为患者提供个性化的药物治疗方法。
研究结果今天发表在《科学报告》上。
新南威尔士大学科学博士 学生约翰·科金诺斯(John Kokkinos)受到了A / Pro教授的挑战,要求他创建这种模型。菲利普斯(Phillips)在开始研究博士时说,目前的肿瘤模型十分有限。约翰很感激能够获得环法医学博士学位。支持奖学金以完成该项目。
Kokkinos说:“小鼠是目前测试治疗方法的金标准模型之一,您可以给小鼠胰腺癌,然后测试不同的治疗方法,但是小鼠肿瘤并不能完美地模仿患者疾病的生物学特性。”
“我们雄心勃勃的愿景以及我一直致力于的项目是将人类胰腺肿瘤保存在一个盘中,如果能够做到这一点,我们可以使用它来测试患者肿瘤的化学治疗方法可能最好地回应。”
复制癌症的“堡垒”
研究小组方法的独特优势在于,它们不仅生长肿瘤细胞,而且生长肿瘤的周围区域。这使其与使用所谓的类器官的通常的科学方法大不相同。
Kokkinos说:“类癌是类癌研究中最热门的话题之一,它实际上涉及从患者身上取出肿瘤细胞,将其分离,然后使其形成很少的3-D肿瘤块。”
“因此,您只剩下了肿瘤细胞,而周围没有其他细胞,例如免疫细胞,疤痕组织,血管,这些对于促进肿瘤的侵袭性至关重要。
“将这些周围的细胞视为促进肿瘤生长的要塞,它确实可以成为推动化学疗法耐药性的关键因素。
“这就是为什么我们觉得单独观察肿瘤细胞并不能真正代表真实的临床情况。”
为了保持一切正常,研究团队采取了手术切除的胰腺肿瘤,并开发了一种在实验室培养箱中将其存活12天的方法。
“因此,从本质上讲,我们正在尝试以一种最能允许我们测试治疗方法的方式来模仿肿瘤,” A / Prof。菲利普斯说。
“这是这种类型的模型能够持续这么长时间,其他实验室也做了类似的事情,但只进行了两到三天,即使这样,它也不能完全维持肿瘤的生存能力和结构。
“随着时间的推移,我们还对肿瘤的不同细胞类型进行了表征,并能够证明这些细胞类型没有变化。它们在那12天的时间内保持了所有特征。”
尽管研究小组希望能够使肿瘤存活更长的时间,但目前最多只能维持12天。
“当我们从患者身上获得肿瘤时,它们会在支架上生长-支架开始降解,因此我们被困在那个时间点上,” A / Prof。菲利普斯说。
“但是我们想与我们的工程同事一起修改该脚手架,以延长其使用寿命。”
个性化医学的潜力
开发这样一个模型的最终目标是能够广泛地以及就它们如何作用于个别患者的肿瘤方面测试不同药物的效果。
Kokkinos说:“这将使我们能够在一个手术标本上同时测试多达10种不同的药物。”
“由于您可以在几周内获得结果,因此您可以回去并告知临床团队哪种药物对特定患者的肿瘤最有效-我们希望它最终将是一种真正快速的反馈途径临床情况。”
长途旅行的里程碑
考虑到使团队达到这个里程碑的过程,Kokkinos说这是一个反复试验的过程。
“必须先说一下,这有点冒险,我们真的不知道结果如何。一路上有很多失败,事情没有解决,但是我们坚持不懈:我们尝试了不同的事情,我们不断回到图纸上。”
他记得他第一次意识到他们的想法可能行得通。“我必须说我们第一次真正正确地做到了,而且我们看到肿瘤的结构和生存能力可以维持12天,这是非常不寻常的。
“然后,从那里开始,关于模型的表征,并研究构成我们正在生长的这些微小肿瘤的单个细胞,然后开始测试临床药物和新型药物,包括我们的纳米药物。”
下一步:更多研究,更多患者
在今天的出版物中,该团队详细描述了他们的模型如何工作,并且他们已经在数十位患者中测试了可重复性。现在,他们需要资金来收集更多数据,然后才能将其用作临床工具。
“现在,我们实际上想证明我们的模型确实可以准确预测患者的反应。这是我们的下一个阶段。” A / Prof。菲利普斯说。
该团队还希望解决其模型最大的局限之一:到目前为止,他们专门研究了接受过手术的患者的肿瘤。
“这代表了约15%到20%的胰腺癌患者,因为绝大多数患者没有可手术切除的肿瘤。因此,我们真正想尝试做的是能够从患有胰腺癌的患者那里获得肿瘤样本。转移性疾病,这样我们就可以包括所有患有胰腺癌的患者。”
“因此,我们正在研究做到这一点的方法-我们正在与临床医生和肠胃病医生合作,以便能够从活检样本中提取样本,并希望能够对这些患者使用该模型。”
产生国家影响和全球合作的潜力
该团队表示,他们的模型具有在全球范围内使用的潜力。
Kokkinos说:“我们认为这是一个相对简单的模型,可以被世界各地的多个实验室采用。”
“他们可以采用这种模型并将其用于开发自己的药物。我们也希望这将使我们能够与其他领先的研究人员建立新的合作关系。”
胰腺癌的五年生存率仅为10.7%,预计到2025年将成为澳大利亚癌症死亡的第二大诱因,这也是为什么它在澳大利亚卫生当局的议事日程中也很重要:例如,A /教授 菲利普斯是澳大利亚全国胰腺癌路线图咨询委员会的一部分,该委员会旨在支持胰腺癌患者改善结局和生存,澳大利亚癌症协会和卫生部正在领导该计划。她还是UNSW胰腺癌研究中心的联合负责人,该中心是澳大利亚有史以来第一个致力于预防,治疗和最终治愈癌症的中心。