Nature子刊：3D體外培養系統再現癌轉移

最新研究以題為“Organ-specific metastases obtained by culturing colorectal cancer cells on tissue-specific decellularized scaffolds”發表在《Nature Biomedical Engineering》雜誌上。

doi:10.1038/s41551-018-0231-0

“我們深知，當癌症轉移時，它們會有選擇地進入一些器官，” 北卡羅來納大學Lineberger綜合癌症中心放射腫瘤學大學醫學院的副教授Andrew Wang說道，“這個假說是基於‘種子和土壤’論，即癌細胞有某種東西驅使它們進入特定的器官，而土壤必須適合它們生長。大多數科學家將注意力都集中在研究癌細胞這個“種子”上，

而不是仔細觀察“土壤”（癌細胞要去的器官）。”

Schematic depicting methodology used for studying metastatic disease in vitro

過去的研究人員使用了許多技術來研究轉移性疾病，包括凝膠和其他技術在一個培養皿中創造3D環境，以反映器官中可能存在的環境。但研究人員也表示，在不同類型的組織(如肺或肝臟)中所發現的環境可能有所不同，

而轉移性癌症的基因工程動物模型代價昂貴且難以使用。

Wang和他的同事們通過構建由“脫細胞（decellularized）”組織組成的器官結構，創造了新的癌症轉移模型，這些模型反映了促進腫瘤增長的微環境。為了建立這些模型，研究人員將小鼠器官內的單個細胞移除，但保留了剩下的結構蛋白和信號分子，這些分子仍然可以提供器官結構。

Wang說:“我們正在使用先進的組織工程，

它正被用於為需要移植的人研究新器官，並將其應用於癌症研究。”

他們在這項研究中創造了肝臟和肺器官模型，當他們在這些模型上培養結直腸癌細胞時，他們密切模仿人類組織樣本，自發形成三維腫瘤菌落，組織學上，分子和表型都類似於體內轉移。

他們看到的一個關鍵特徵是“印戒細胞（signet ring cell）”的形成（這與癌症預後不良有關）。

Wang教授說:“據我們所知，

在培養皿中培養的癌細胞中，這種情況是前所未見的。我們的模型將説明我們更好地瞭解有助於促進癌症轉移的土壤條件。而且，具有組織特異性的脫細胞支架的培養體系，是研究器官特異性癌轉移的一種簡單而有力的方法。”

責編：浮蘇

參考資料

Scientists create better laboratory tools to study cancer's spread