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细胞系模型是癌症研究中最普遍应用的模型2023-08-25 09:55:48

在过去的几十年里,科学家对癌症的研究付出了巨大的努力,在诊断和治疗方面也取得了长足的进展。然而癌症仍然是全球主要健康问题,为进一步提高癌症患者的生活质量并延长生存期,迫切需要准确的临床前模型来研究肿瘤发生发展机制,加速实验成果转化为临床应用。二维细胞系模型和患者来源的肿瘤异种移植模型是临床前研究较为常用的两种模型,细胞系模型作为癌症研究中最普遍应用的模型,具有操作方便、无限繁殖及高通量的特点,但其细胞种类单一,无法模拟细胞与细胞间的相互作用,并且经过多次传代后原始肿瘤缺乏遗传异质性。

患者来源的异种移植瘤模型可结合患者肿瘤的特异性和动物整个在体环境,但建模时间较长、种间差异较大、无法广泛应用于所有类型肿瘤 。近年来,类器官培养技术的发展为开发更接近机体细胞组成和病理生理的癌症模型开辟了新途径。类器官是由多能干细胞和成体干细胞在体外培养获得的与人体组织结构和功能高度相似的一种3D细胞模型。
多能干细胞包括诱导多能干细胞和胚胎干细胞,此两种多能干细胞类型均可以自我更新并分化成所有的细胞类型,基于对各个器官的起源细胞和发育谱系的了解,可在体外培养过程中动态调整不同阶段所需发育和生长的生长因子种类及其浓度,阶段性的微环境诱导多能干细胞的同质群体经过不同的阶段定向分化形成不同的类器官细胞群和对应结构,多能干细胞来源的类器官可以模拟体内器官发育,探究在不同的时间节点器官发育的形态及变化。成体干细胞位于分化成熟的组织器官之中,分离的成体干细胞在添加适当细胞因子的体外培养体系中可以诱导成相应的类器官,成体干细胞来源的类器官主要包括正常类器官和肿瘤类器官,在精准医疗、难治疾病建模及药物筛选领域发挥较大的作用。
 
出自《肿瘤类器官及其在合成生物学中的研究进展》作者孟倩,尹聪,黄卫人。