At etablere en reproducerbar organoid kulturmodel med human nyrekræft

Nyrekræft er en af ​​de ti mest almindelige maligne sygdomme, og forekomsten er stigende det seneste år. Fra Hong Kong Cancer Registry blev der diagnosticeret omkring 670 nye tilfælde i 2016, og de var blevet øget med 46 % sammenlignet med 2007. Den hurtige stigning i forekomsten skyldes til dels den større udbredelse af formodede risikofaktorer, herunder rygning, fedme og hypertension, samt forbedringer i billeddiagnostik. Inden for den brede klassifikation af nyrekræft udgør nyrecellekarcinom (RCC) ca. 85 % af alle tilfælde og mere end 90 % af alle maligne nyresygdomme.

På trods af den forbedrede forståelse og også diagnosen for nyrekræft, vil stadig omkring en fjerdedel af patienterne præsenteres på metastatisk stadium eller udviklet recidiv efter indledende behandling og krævede yderligere systemisk terapi. Heldigvis er der med de seneste fremskridt inden for udviklingen af ​​nye terapeutiske midler mange potentielle effektive behandlinger tilgængelige for patienter, herunder tyrosinkinasehæmmere, pattedyrsmål for rapamycin (mTOR)-hæmmere, immuncheckpoint-blokkere osv. Over for den brede vifte af tilgængelige muligheder for systemisk terapi, er den aktuelle udfordring, hvordan man udvælger den mest effektive behandling til individuelle patienter, især som førstelinjebehandling.

I øjeblikket er der nogle retningslinjer, baseret på de kliniske parametre og tumorsubtype og gradering, for valg af terapi til patienter. Desværre er der ingen gode biomarkører tilgængelige til at hjælpe med behandlingsvalg. Da der er stigende anerkendelse af intertumorvariation, er der derfor behov for at udvikle en mere personlig tilgang til at vurdere behandlingsresponsen af ​​den enkelte patient/kræft til panelet af tilgængelige lægemidler for at vælge de bedste muligheder for hver patient.

Tredimensionel (3D) organoid kulturmodel og dens potentielle fordele Organoid teknologi er for nylig blevet et uafhængigt forskningsværktøj og kan give muligheder for udvikling af nye lægemidler og lægemiddelscreening. Organoider er celleafledte in vitro 3D-organkonstruktioner, som tillader studiet af mange biologiske processer. Denne specifikke model kan udvikles fra embryonale stamceller (ESC'er), inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er), somatiske SC'er og cancerceller i specifikke 3D-kultursystemer. Disse banebrydende 3D-væv blev først skabt i laboratoriet i lille skala og lignede forælderorganet in vivo med hensyn til dets struktur og funktion. De største fordele ved 3D organoid kulturmodellen omfatter for det første, at den indeholder flere celletyper, der kan sammenlignes med in vivo modstykket; for det andet kan cellerne inde i 3D-strukturen organisere sig på samme måde som det primære væv; og endelig fungerer det specifikt som moderorganet. Med stilladsstøtten og den spirende fænotype, der er nødvendig, kan nye 3D-kulturmetoder forbedre vores evne til at modellere tumoradfærd in vitro og give et naturligt miljø til forskellige forskningsformål, såsom celleadfærd, vævsreparation, lægemiddelscreening og mutationsovervågning. Udvikling af organoid nyrekræft Forskellige undersøgelser har vist, at gastrointestinale kræftformer organoide modeller giver bedre forudsigelse af en patients behandlingsrespons. Der er begrænset publikation om vellykket 3D nyrekræftorganoid for nylig, og den, der blev udgivet af Batchelder CA i 2015, havde analyseret en begrænset mængde gener. Desuden var størstedelen af ​​de rapporterede tilfælde blevet undergået 2D-dyrkning på plastikvarer før implantering inde i 3D-stilladset, hvilket kan give mulighed for celleudvælgelse. Manglende en bredt acceptabel 3D-nyrekræftmodel skubber til behovet for at udvikle en reproducerbar nyrekræftorganoid system til bedre lægemiddeludvælgelse på signifikante heterogenitetskræftformer. I vores undersøgelse vil samlede celler blive blandet med Matrigel-stilladset uden nogen manipulation eller kulturudvælgelse, og mere avanceret Next Generation Sequencing vil blive brugt til at evaluere den genetiske lighed mellem kulturorganoiderne og de primære væv. Startende som et stort teknologisk gennembrud er 3D-organoider nu mere solidt etableret som et væsentligt værktøj i biologisk forskning og har vigtige konsekvenser for klinisk brug. I fremtiden kan en vellykket udvidelse af modellen give en platform til at identificere den mest effektive personaliserede behandlingsmulighed og forbedre behandlingsresultatet for nyrekræftpatienter.

Derfor foreslog efterforsker at etablere et bæredygtigt humant nyretumor 3D Matrigel kultursystem med en stabil fænotype fra lokal befolkning. Efterforskere antager, at det succesfulde af vores projekt vil producere en pålidelig og effektiv metode til at dyrke nyrekræftceller fra vores lokale patienter, og vil give personlig og målrettet behandling af nyrekræft til lokale Hong Kong-patienter.