組織活檢與3D技術兩開花，揭秘癌症之王起源！

2011年10月5日，蘋果公司創辦人史蒂夫·喬布斯因患胰腺癌病逝，享年56歲。在哀悼之餘，胰腺癌也走入了大眾的視野。胰腺癌是一種惡性程度很高，診斷和治療都很困難的消化道惡性腫瘤，被稱為「癌中之王」。

近日，由弗朗西斯·克里克研究所的科學家們開發了一種新技術，利用三維成像技術研究組織樣本揭秘胰腺癌起源，解決了困擾大家幾十年的胰腺癌形成之謎:胰腺癌以兩種不同的方式發生髮展。他們的研究結果以「Tissue curvature and apicobasal mechanical tension imbalance instruct cancer morphogenesis」為題刊登在頂級醫學期刊《Nature》雜誌上。

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胰腺癌大多起源於腺管上皮細胞，稱為導管細胞癌，占胰腺癌的90%以上。，然而目前為止，人們只能看到這些導管癌的二維切片，其中包含了無法解釋的各種異常形狀。這些不同形狀的腫瘤決定了胰腺癌的良惡性及患者的生存期，而為了弄清這些，就不得不提起胰腺癌的起源了。

研究人員花了六年的時間開發了一種新的方法來從三個方面分析癌症活檢。該研究論文的主要作者之一、弗朗西斯·克里克研究所的亨德里克·梅西爾博士表示:這項技術表明:癌在導管壁中發展，並根據導管的大小向內生長或向外生長。這解釋了幾十年來一直在二維病理切片中看到的各種形狀差異。

在腫瘤發生過程中，轉化細胞過度增殖，上皮細胞結構被破壞。然而，導致腫瘤組織形態異常的生物物理參數尚不清楚。動物實驗模型表明上皮細胞腫瘤的形態是由轉化細胞中細胞骨架的變化和現有的管狀結構相互作用決定的。

圖片顯示了生長在老鼠胰管內的癌症。這項技術是用一種新技術來研究3D組織樣本的，這表明癌症可以從內生性的腫瘤開始生長到導管中（如圖所示）或向外生生長的腫瘤。

為了分析腫瘤發生過程中組織結構的變化，研究人員發展了一種三維全器官成像技術，可以在單細胞解析度下進行組織活檢。胰管癌變導致兩種類型的腫瘤生長：外生性病變，從導管向外擴張，內生性病變嚮導管腔生長。三維頂點模型模擬和連續的上皮細胞力學理論，結合細胞骨架的變化，表明源上皮的直徑決定生長腫瘤的形態。該實驗結果也證實了以上論斷:當導管直徑小於20微米時，腫瘤就會向外生長，大約為50毫米。

數據和動物實驗模型都表明，腫瘤生長的兩種不同機制純粹是由於系統的內在物理機制:張力不平衡和組織曲度是上皮性腫瘤發生的基本決定因素。

研究小組還將這項技術應用於其他器官，發現肺癌的氣道和肝癌的導管也有同樣的表現。這表明該機制並不是胰腺特有的，也適用於其他癌症。

像大多數癌症一樣，胰腺導管癌開始於一個有缺陷的細胞分裂，當只有少數細胞時，腫瘤已經開始根據導管直徑向內或向外生長。明確這一基本過程將有助於我們更好地了解癌症是如何在身體各部位生長的，從而制定更具體的治療方案，這進一步推動了精準醫學的發展。

這一技術突破有可能解開我們如何理解和治療胰腺癌中許多非常重要的懸而未決的問題。至關重要的是，這些內在機制可以幫助我們更好地理解癌症的各種表現，從而從根本找出癌症治療方法，真正做到治標治本。

參考文獻

Hendrik A. Messal, Silvanus Alt, Axel Behrens Tissue curvature and apicobasal mechanical tension imbalance instruct cancer morphogenesis

（來源：轉化醫學網360zhyx.com）

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