用于有效筛选抗癌药物的新颖且有前途的胰腺癌类器官

胰腺导管腺癌(PDAC)由胰腺上皮细胞产生，是最常见的胰腺癌形式，死亡率非常高。这种死亡率的升高与独特的肿瘤微环境(TME)有关，该微环境以化疗耐药性增加和高转移潜力而闻名。TME 的特点是存在复杂的基质结构，包括癌症相关成纤维细胞 (CAF)、肿瘤内皮细胞 (TEC) 和多种免疫细胞。

CAF 是特定细胞，主要参与癌细胞的整体侵袭性和扩散。根据细胞特征和作用，这些细胞可以进一步分为几种类型，例如炎症细胞、肌成纤维细胞细胞和抗原呈递细胞 CAF。因此，开发一种模拟涉及不同类型 CAF 的独特 TME 的 PDAC 细胞培养系统是当前的需要。

为此，来自日本的一个研究小组试图创建癌细胞类器官系统，该系统可以有效地类似于PDAC，并作为抗癌研究中的筛选工具。医学科学研究所的研究助理竹内健太博士，以及东京大学医学科学研究所的谷水直树副教授和谷口英树教授参与了这项新颖的研究。他们的研究结果发表在 2023 年 11 月 28 日的《Cell Reports》杂志第 42 卷第 11 期上。

竹内健太博士简要讨论了他这项研究背后的动机。他说：“在细胞培养模型中重现 PDAC-TME 的复杂性具有挑战性。因此，我们使用人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生的间充质细胞，这些细胞可以分化为多种类型的 CAF，并建立了一种新型的 PDAC 类器官。”

研究小组使用患者来源的 PDAC 细胞与 hiPSC 来源的内皮细胞和间充质细胞来创建融合的胰腺癌类器官 (FPCO)。这种创新方法产生了两种不同的 FPCO，即增殖型 FPCO (pFPCO) 和静止型 FPCO (qFPCO)，类似于典型患者的 PDAC 组织。值得注意的是，qFPCO 表现出很强的化疗抵抗能力，而 pFPCO 在初始药物治疗后可以重新增殖。使用干细胞技术等先进技术以及单细胞 RNA 测序和体外癌症检测等分析，对 PDAC 类器官系统的功能特性进行了研究和表征。

Tanimizu Naoki 博士总结道：“PDAC 是一种通常需要手术切除且没有其他可行治疗选择的疾病。此外，抗PDAC药物在临床试验的不同阶段通常都失败了。因此，具有独特TME特征的PDAC类器官应该用于抗癌药物筛选。我们的 PDAC 模型可以帮助癌症生物学和个性化医疗保健的未来研究。”

感谢研究团队创建了一种新型 PDAC 类器官系统，该系统可以作为有效的筛查工具改变癌症生物学的格局!