3D类器官揭示了对狗肺癌的有希望的见解

兽医研究人员使用类器官(从干细胞和组织样本中生长出来的三维器官样结构)来研究狗肺癌的生物学过程，这种疾病在我们的犬类朋友中比在人类中罕见得多，但通常更致命

类器官是在实验室中生长的三维器官样结构，与在平坦的2D表面上生长的传统细胞培养物相比，它对复杂的生物过程具有更高的保真度。这些尖端模型最近才被开发出来，以帮助研究人类生物学和疾病。但研究人员现在首次将该研究技术应用于狗的肺癌。

一项描述研究人员技术和发现的研究发表在《生物医学与药物治疗》杂志上。

在癌症研究领域，肺癌一直是人类世界的可怕对手，但我们心爱的犬类伙伴也可能患有这种疾病的自己版本，称为犬原发性肺癌。

对于被诊断患有肺癌的狗来说，前景可能很严峻。许多病例只有在疾病已经显着进展时才被发现，导致治疗选择有限。手术切除肺组织，称为肺叶切除术，是一种常见的方法，但对于晚期病例可能无法治愈。

事实上，即使接受化疗，接受肺叶切除术的狗的中位生存时间也徘徊在160至450天之间。对于癌症广泛生长的狗来说，预后更加黯淡，生存时间仅为60至180天。

与人类医学不同的是，分子靶向疗法已经成为游戏规则的改变者，而这种疗法在兽医实践中却很少见，这使得我们毛茸茸的朋友的选择有限。

进入3D世界进入3D类器官，这是一种比传统细胞培养更好地模拟活组织动态的尖端技术。3D类器官是在实验室中从干细胞或组织样本中培养出来的微型三维结构。干细胞或组织样本可以自组织成复杂的器官样结构，因此被称为“类器官”。

类器官的细胞和结构可以像活生物体中的真实器官一样在三维空间中相互作用，而不是在平坦的二维表面上生长的传统细胞培养物。这使得科学家能够研究更复杂的生物过程。

兽医研究人员认为，他们可以将这项新技术应用于犬肺癌这一棘手问题，希望能够找到新的治疗途径。

他们从患有肺癌的狗及其肺部健康部位采集肿瘤样本，以创建犬原发性肺癌类器官(cPLCO)和犬正常肺类器官(cNLO)。

该研究的通讯作者、东京农业大学动物生命科学部副教授TatsuyaUsui表示：“我们希望这些类器官能够比之前任何细胞培养尝试更好地复制狗肺癌的组织结构。”技术。

研究人员发现，cPLCO忠实地反映了其原始肿瘤组织的特征，无论是组织学形态(本质上是组织的形状和结构)还是分子图谱，包括特定肿瘤标志物的表达。肿瘤标志物是癌细胞或体内其他细胞响应癌症存在而产生的任何分子，通常是蛋白质，可提供有关癌症的任何信息。

这些标记物的产生量高于正常健康患者，临床医生和研究人员利用这些标记物来确定癌症的侵袭性以及它是否对治疗有反应。

他们发现不同菌株的犬肺癌对抗癌药物表现出不同的敏感性，这为个性化治疗方法的潜力打开了大门。

科学家们还发现了类器官细胞的活力与特定靶分子的表达水平(基本上是基因“开启”的频率)之间的相关性，例如人类表皮生长因子受体2(HER2)和表皮生长因子受体(表皮生长因子受体)。这些蛋白质在细胞信号传导、生长和调节中发挥着至关重要的作用。这一观察结果可能为未来针对这些分子的治疗铺平道路。

RNA测序显示，癌性类器官中与其他癌症中肿瘤增殖相关的11个基因的“开启”显着增加。

也许最诱人的是，癌性类器官显示出丰富的丝裂原激活蛋白激酶信号通路(也更简单地称为MEK信号通路)，这是一种有希望的干预途径，因为其分子过程能够从癌性类器官表面的受体传递信息。细胞与其细胞核中的DNA。

该途径涉及一系列作用于其他蛋白质的蛋白质，进而作用于其他蛋白质，等等，是细胞增殖、分化、存活和响应细胞外信息信号的关键。通常，如果该过程中的任何一个步骤卡在打开或关闭位置，就会导致肿瘤生长。

研究人员测试了一种名为曲美替尼(trametinib)的MEK抑制剂，当癌细胞被移植到健康细胞模型上时，它会显着降低癌性类器官的活力并抑制肿瘤生长。

狗肺癌类器官的创建提供了一个强大的工具，可以以前所未有的细节探索这种疾病，有可能为我们的四足朋友带来更有效的治疗方法，甚至可能将其影响扩展到人类肺癌领域，提供新的诊断标记物和治疗目标。