胰腺癌时间机器揭示细胞生长和侵袭中的情节扭曲
胰腺癌是癌症中差的生存率之一。患者被诊断出可以存活至少五年的机会只有9%。
时光倒流,观察具有关键基因突变的细胞是如何相互作用并变得具有侵入性的,这将有助于研究人员更好地了解癌症是如何开始的,并更快地将其识别出来。
普渡大学研究人员设计的一种胰腺癌 “ 时间机器 ”显示,这种疾病比以前认为的更加难以预测:癌细胞相互生长时会促进彼此的侵袭性。
该研究发表在《小》杂志上,仅仅是关于胰腺癌如何进化的新发现的开端。由于报纸上公布,研究人员还发现耐药肿瘤细胞类型源自二药敏感的。
时间机器是一根空心的胶原蛋白管,实际上模仿了胰管的微观解剖结构。通过将癌细胞系注入人工导管内的微流体通道,研究人员可以将该系统用作观察胰腺癌随时间变化行为的模型。
通常,胰腺癌在患者中发展需要10到20年的时间。即使在动物模型中,该过程也要花费几个月的时间。这个胰腺肿瘤模型将癌症发展浓缩到仅仅两个星期。
普渡大学机械工程学教授Bumsoo Han说:“我们可以观察到很长一段时间后发生的事情。这有助于我们看到通常不会看到的趋势。”他建立模型来研究癌细胞在生物系统中的运动。
肿瘤模型加快了时间,因为研究人员可以从动物模型或患者体内加载细胞系,而无需等待基因突变首先发生。肿瘤模型的栩栩如生的结构使研究人员能够重建突变,就像在体内发生的一样。
为了让时光倒流,研究人员只需要从人造导管的侧面倒带成像设备拍摄的镜头。
在这项研究中,普渡大学生物科学教授Stephen Konieczny领导的小组开发了小鼠模型中的胰腺细胞系。然后,Han的团队通过人造胰管的微流体通道加载了细胞系。一旦进入内部,细胞系就会充满导管并开始生长。
使肿瘤模型如此逼真的是其形状。
“胰管的弯曲会影响细胞的行为。我们可以在培养皿上培养这些癌细胞,但是由于培养皿是扁平的,因此我们不会看到相同的行为。”普渡大学癌症研究中心,并有礼貌地任命生物医学工程专业人士。
研究人员发现,两种不同类型的癌细胞合并入胰腺肿瘤模型装置后,这些细胞变得更具侵入性,并从导管中萌芽形成肿瘤。
由于从技术上讲癌症是一组疾病,而胰腺癌涉及四个主要的驱动程序突变,因此Han的团队计划进一步探索这些突变中的每一个如何相互作用。韩说,该肿瘤模型还可以用作预筛查工具,以发现新的药物靶点以获得更好的药物。
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