早期癌症發展

早期癌症生長新模型

建立幹細胞模型:阻止癌症進一步發展的新方法

葉玉如博士
香港科技大學

概覽

對於癌症等疾病的模型建立,解剖其疾病的機制不可或缺。雖然複雜動物模型和細胞株領域的研究提供了關於癌症的重要分析,但這些研究並未能成功地轉化成臨床應用。在動物模型中發揮作用的癌症療法通常不能在治療患者時發揮同樣的作用。

癌症生長和惡化模型仍在不斷完善,這一過程也會催生更有效的診斷、預防和治療工具。儘管取得了進步,但仍然缺乏對癌症生長早期階段以及腫瘤細胞如何對不同信號作出反應的全面瞭解。

得益於亞洲癌症研究基金會的長期資助,癌症和阿爾茨海默病專家葉玉如博士正利用特定種類的幹細胞開發一種新模型,包括“誘導性多能幹細胞”(iPSCs)。該研究有望豐富我們對癌症病理早期階段的知識,提供有利於預防癌症的新見解,幫助開發早期癌症檢測的生物標誌物,並為患者提供個性化精準醫療。

研究方法

誘導性多能幹細胞可在普通組織庫獲取,也可在實驗室培養。它們具有兩種特性:1)可在實驗室培養皿中無限生長和再生; 2)保留了分化為特定細胞的能力(多能性)。

團隊研究人員利用人體乙淋巴細胞或淋巴母細胞的標準細胞株,通過先進的分子生物學技術,把細胞重新編程成誘導性多能幹細胞。隨後在特定的分化培養基中培養該細胞,使其生長成不同的腫瘤細胞和人體細胞類型的前體,即多能性。

藉助誘導性多能幹細胞,葉博士重點研究了早期癌症中的澱粉樣前體蛋白。澱粉樣前體蛋白在胰腺癌、結腸癌、乳房癌、前列腺癌、肺癌以及其他癌症中均出現異常表達,近期研究報告還表明,其與癌細胞增殖和癌細胞向健康組織轉移及入侵顯著相關。

利用尖端的基因編輯技術CRISPR,葉博士及其團隊可培養多種等基因誘導性多能幹細胞系,包含不同含量的澱粉樣前體蛋白。通過調節這些等基因細胞系中澱粉樣前體蛋白的異常表達,研究團隊希望能識別和研究澱粉樣前體蛋白在癌症生長中的作用。此外,研究人員還進行了二維和三維誘導性多能幹細胞培養,用於疾病機制研究。

影響

通過誘導性多能幹細胞,葉博士將探索一種新模型,讓大家瞭解癌症如何通過澱粉樣前體蛋白異常表達的細胞發展而來。有了這一新模型,就可能知道癌細胞如何在癌症早期發展中對環境線索作出反應。利用誘導性多能幹細胞,可以識別出檢測早期癌症的潛在生物標誌物,還可評估相關基因對癌症和精準醫療的影響與作用。此外,經基因工程修飾的誘導性多能幹細胞或能成為一種治療模式,增加個體癌症治療方案的選擇。