Nat Biotechnol：新型模型或有望幫助開發根治結腸癌的新型療法

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一旦形成後很多實驗性的腫瘤都會擴散到肝臟中，這就好像人類結腸癌的慣用做法，這些轉移是誘髮結腸癌患者死亡的主要原因。然而這也是結腸癌研究中缺失的重要一環，目前並沒有可靠的方法能夠闡明原發性腫瘤從結腸部位轉移到肝臟中的具體過程。研究者Tyler Jacks說道，基於CRISPR的基因編輯技術能夠為癌症研究帶來革命性的改變，包括更加快速且精準的構建小鼠模型，當然本文研究就是一個很好的例子。

很多年以來，科學家們一直採用兩種不同的方法來模擬癌症，其中一種就是在實驗室的培養皿中培養永生的癌細胞系，這樣研究人員就能夠在二維的細胞系中進行相關研究，但這種方法存在一定的限制，其並不能夠真正產生腫瘤在體內的複雜環境；另外一種廣泛使用的技術就是對小鼠進行工程化操作使其攜帶能夠誘發癌症的突變，然而在培育小鼠上研究人員就需要花費很多年，尤其是如果要獲得超過一種癌症相關的突變。

這項最新研究中，研究人員就利用CRISPR技術在類器官中引入了促癌突變，隨後通過結腸鏡檢查將產生突變的類器官運輸到結腸中，這樣其就能夠進行吸附並且形成腫瘤組織了。研究者Yilmaz表示，我們能夠將3-D迷你腸腫瘤植入到受體小鼠的結腸中，這就能夠對人類疾病的多個方面進行清楚研究和描述了。

研究者表示，在人類患者中，突變絕對不會只發生一次，隨著腫瘤的進展突變會不斷發生，而且其還會促進腫瘤變得惡性，更具侵襲性和轉移性，如今研究者就需要在小鼠中模擬這些狀況。隨後研究人員讓類器官攜帶一種名為APC的基因突變，這種基因突變是引發80%結腸癌患者的癌症起始突變，一旦腫瘤建立，其就會引入另外一種名為KRAS的突變，這種突變在結腸癌和很多類型的癌症中都存在。

隨後科學家們通過對APC基因進行編輯，將CRISPR系統組分直接運輸到結腸壁中來快速模擬結腸癌，同時他們加入CRISPR組分來對p53基因進行編輯，研究者Roper說道，這種新方法能夠將過去開發遺傳工程化小鼠的兩年時間縮減到如今的幾個月，同時還加入了攜帶CRISPR的基本基因編輯技術，同時研究者還利用p53和KRAS闡明了這一原則，CRISPR編輯技術和類器官的移植方法能夠被用來快速模擬任何可能性的癌症相關基因。

這項研究中，研究者還能夠將來自患者機體中的腫瘤細胞生長在類器官中，隨後這些類器官能夠被植入到小鼠機體中，這就為醫生們提供了一種新方法來進行個體化醫學的研究，這樣他們就能夠檢測多種療法抵禦患者自身腫瘤細胞的療效。目前研究者Yilmaz及其同事正在利用這些技術來研究諸如代謝、飲食以及老化等多種因子影響結腸癌發展的分子機制，同時研究人員還希望利用這種新技術來對潛在的新型結腸癌藥物進行檢測。

原始出處：Jatin Roper,Tuomas Tammela,Naniye Malli Cetinbas, et al. In vivo genome editing and organoid transplantation models of colorectal cancer and metastasis. Nature Biotechnology (2017) doi:10.1038/nbt.3836

O"Rourke KP, Loizou E, Livshits G, et al. Transplantation of engineered organoids enables rapid generation of metastatic mouse models of colorectal cancer. Nat Biotechnol. 2017 May 1. doi: 10.1038/nbt.3837

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