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美將人體正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變成癌細(xì)胞有助抗癌藥的篩選
點(diǎn)擊次數(shù)：434 發(fā)布時(shí)間：2010-11-23
美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院成功地在組織培養(yǎng)皿中將人體正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變成三維癌細(xì)胞組織。斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院皮膚科主任保羅·卡瓦里博士表示，利用動(dòng)物模式，上述實(shí)驗(yàn)通常需要數(shù)月的時(shí)間才能完成，而現(xiàn)在只需數(shù)天。據(jù)悉，研究人員的研究重點(diǎn)是上皮細(xì)胞，而上皮細(xì)胞癌癥大約占人類癌癥發(fā)病率的90%。
研究人員使用的人體正常細(xì)胞取自皮膚、宮頸、食道和咽喉。為讓正常細(xì)胞發(fā)生癌變，他們首先用病毒去影響可導(dǎo)致細(xì)胞失控生長(zhǎng)的兩個(gè)已知基因通道，并發(fā)現(xiàn)同時(shí)更改這兩個(gè)基因通道是令正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化的有效途徑。
然后，研究人員將出現(xiàn)初期癌變的上皮細(xì)胞植入裝有人體其他皮膚成分的組織培養(yǎng)皿中。觀察結(jié)果顯示，上皮細(xì)胞首先附著在培養(yǎng)皿內(nèi)的基膜上，并形成了看上去是正常的三維橫截面皮膚；然而在大約6天后，細(xì)胞開始出現(xiàn)惡兆性變化，它們穿透了基膜，并侵入下面的基質(zhì)組織中。
卡瓦里說：“這反映的是人體腫瘤所發(fā)生的自然現(xiàn)象。通常，細(xì)胞從早期惡性狀態(tài)變?yōu)榍秩胄园┌Y需要數(shù)年的時(shí)間。只有在這種完好的人體組織模型環(huán)境下，細(xì)胞變化才會(huì)發(fā)展得更快。”此外，在對(duì)培養(yǎng)出的癌癥細(xì)胞進(jìn)行分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)其形狀與人體內(nèi)自然生長(zhǎng)的癌細(xì)胞相符?？ㄍ呃锉硎?，他們現(xiàn)在能夠從不同的人體組織培養(yǎng)出多種腫瘤，獲得了可能反映人體腫瘤自然產(chǎn)生現(xiàn)象的新途徑。然而他同時(shí)指出，新的研究模式?jīng)]有包含人體其他的生物因素，如免疫系統(tǒng)和新陳代謝。
利用新開發(fā)的癌細(xì)胞組織培養(yǎng)皿，研究人員對(duì)20種實(shí)驗(yàn)性抗癌藥物進(jìn)行了測(cè)試，并追蹤到3種實(shí)驗(yàn)藥物能夠讓上皮細(xì)胞停止侵入基膜，顯示出它們可成為潛在的候選藥物。雖然候選藥物能否zui終開發(fā)成抗癌藥物還需要進(jìn)行優(yōu)化后用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，但是利用癌細(xì)胞組織培養(yǎng)皿進(jìn)行先期篩選的手段可以讓研究人員縮小選擇范圍。要強(qiáng)調(diào)的是，上述20種抗癌藥物中大多數(shù)本身不易在動(dòng)物體進(jìn)行測(cè)試，其原因在于，以它們目前的形態(tài)還存在難以管理和毒性等問題。
三維癌細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境還顯示，基質(zhì)細(xì)胞本身以某種方式促進(jìn)了癌變上皮細(xì)胞的侵入，這些細(xì)胞并不需要急劇分裂而達(dá)到侵入基膜的目的。該研究成果提供了觀察細(xì)胞如何分裂和侵入周圍組織的全新途徑，有助于更好地認(rèn)識(shí)癌癥在人體內(nèi)的行為，同時(shí)可望在無需動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的情況下進(jìn)行快速和廉價(jià)的抗癌藥物測(cè)試。研究成果發(fā)表在21日出版的《自然·醫(yī)學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。