一项新的研究表明,癌细胞在坚硬的组织中茁壮成长
根据最近发表在《科学》杂志上的一项研究,较硬的乳房组织使疾病能够干扰周围的健康细胞,从而创造一个更容易患癌症的环境生物材料。
美国圣母大学(University of Notre Dame)研究肿瘤生长和转移的科学家们制作了一个人体组织模型来研究肿瘤的生长和转移癌症细胞与乳腺结缔组织相互作用。该模型允许研究小组控制组织的硬度,模拟健康和癌变的乳房组织结构。他们发现了操纵脂肪细胞stiffness-dependent。
“我们正在研究的一件有趣的事情是,癌症如何与周围的细胞相互作用,以及它如何操纵这些细胞以达到自己的利益,”皮纳尔·佐鲁图纳(Pinar Zorlutuna)说,他是美国圣母大学(University of Notre Dame)航空航天与机械工程系和哈珀癌症研究所的助理教授。“这些组织工程癌症模型的目标是模拟肿瘤的生理环境,所以我们可以利用它们作为一个平台,在人体组织微环境中研究乳腺癌。”
脂肪细胞,胶原纤维和上皮细胞构成微环境乳腺组织。癌症通常出现在上皮细胞。之前的研究着眼于健康和癌组织发现癌变组织的硬度有所不同。根据Zorlutuna的研究,僵硬的组织可以通过使癌细胞调节其周围环境来呈现易于肿瘤生长的微环境结缔组织细胞。
Zorlutuna说:“如果你有一个更严酷的环境,癌细胞可以对它的直接微环境做更多的操作。”“该模型允许我们研究组织中不同程度的刚度。在硬度正常的组织中,癌细胞不会干扰周围基质细胞的状态。在测试中,如果组织比较坚硬,癌细胞就会停止周围组织的分化过程脂肪干细胞更倾向于干细胞样状态,创造有利于肿瘤生长的微环境。”
研究人员通常使用动物模型进行类似的研究。Zorlutuna说,虽然这些测试有助于增进对这种疾病的了解,但它们也可能构成挑战。
“动物和人类是完全不同的,”她说。“如果你观察组织环境、移动性和免疫系统,例如,小鼠模型与人类模型的区别就像胰腺与肺的区别一样。”
这些模型也可能对药物发现构成挑战。Zorlutuna说,一小部分在老鼠身上被证明有效的药物实际上通过了在人类身上的临床试验。这项研究的结果可以帮助证明组织在临床试验中使用这些药物之前,将工程人类疾病模型作为药物筛选的平行方法的一部分。
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