美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院首次成功地在組織培養(yǎng)皿中將人體正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變成三維癌細(xì)胞組織。

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。

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)自然生長的癌細(xì)胞相符。

利用新開發(fā)的癌細(xì)胞組織培養(yǎng)皿,，研究人員對20種實(shí)驗(yàn)性抗癌藥物進(jìn)行了測試,，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,。雖然候選藥物能否最終開發(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。

卡瓦里表示,，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。