一项研究3D组织样本的新技术揭示了胰腺癌可以以两种不同的方式开始和发展，并解决了几十年来肿瘤如何形成的谜团。

这种新方法可以帮助研究人员从组织活检中获得更多信息，并可能改善胰腺癌的治疗。这项技术是由弗朗西斯克里克研究所的科学家开发的，其结果发表在《自然》杂志上。这项工作得到了欧洲研究委员会、英国癌症研究中心、医学研究委员会和威康公司的支持。

胰腺是一个重要的器官，位于胃的后面，在消化中起着关键作用。它依赖于将其连接到其他消化器官的管道网络，最常见的胰腺癌就是在管道中发现的。然而，到目前为止，只能看到这些导管癌的2D切片，其中包含各种无法解释的异常形状。

“为了研究胰腺癌的起源，我们花了6年时间开发了一种分析三维癌症活检的新方法，”弗朗西斯克里克研究所的亨德里克梅萨尔博士解释道，他是该研究论文的共同首席作者。“这项技术揭示了癌症在管壁中发展，并根据管的大小向内或向外生长。这解释了几十年来我们在2D切片中看到的神秘形状差异。”

通过在3D中分析发展中的癌症，该团队定义了两种不同类型的癌症形成，它们起源于血管元素：“内源性”肿瘤，生长成导管和“外源性”肿瘤，向外生长。为了找出癌细胞以特定方式生长的原因，他们分析了详细的3D图像，并与克里克的生物物理学家合作，后者创建了复杂的计算机模型。

“我们模拟了管道，并描述了单个细胞的几何形状，以了解组织形状，”生物物理学家和论文的共同主要作者Silvanus Alt博士解释道。“模型和实验结果都证实，当导管直径小于约20微米，约为1毫米的五十分之一时，癌症就会向外生长。”

阿克塞尔伯伦斯博士和纪尧姆萨尔布勒博士领导的克里克两个研究小组之间的跨学科合作使这项工作成为可能。阿克塞尔的小组研究干细胞和胰腺癌，而纪尧姆则专注于利用物理学来理解生物过程。

“当我们在自行车棚里相遇时，我想我们首先开始讨论这个问题，”阿克塞尔说。“偶然发生的事情让我很吃惊。我们现在有专利技术，可以看到癌症的三维形态，以及对肿瘤外观的生物物理认识。现在我们知道胰腺癌可以以这两种不同的方式发展，我们可以开始研究一个人是否可能更具侵略性或以不同的方式扩散。多年后，这可能会改进诊断或治疗方案。”

研究小组还将该技术应用于其他器官，发现肝脏气道和肝脏导管中的癌症表现出相同的表现。

“数据和我们的模型都表明，肿瘤生长的两种不同机制完全取决于系统的先天物理，”Guillaume Salbreux博士解释说。“像大多数癌症一样，导管胰腺癌始于开始分裂的缺陷细胞。我们发现，很快，当只有几个细胞时，肿瘤已经开始向内或向外生长，这取决于导管的直径。定义这一基本过程将有助于我们更好地理解癌症在身体许多部位的生长。”

英国癌症研究中心的胰腺癌专家安德鲁比安金(Andrew Biankin)教授说：“这项技术突破有可能解决许多尚未解决的问题，这对我们如何理解和治疗胰腺癌具有重要意义。我们必须从最早阶段就更好地掌握这些癌症的表现。来帮助发展和治疗疾病，它的存活率仍然顽固地很低。”