Att etablera en reproducerbar organoid kulturmodell med mänsklig njurcancer

Njurcancer är en av de tio vanligaste maligniteterna och förekomsten har ökat det senaste året. Från Hong Kong Cancer Registry diagnostiserades cirka 670 nya fall 2016 och hade ökat med 46 % jämfört med 2007. Den snabba ökningen av incidensen beror delvis på den större förekomsten av förmodade riskfaktorer inklusive rökning, fetma och högt blodtryck, samt förbättringar av diagnostisk bildbehandling. Inom den breda klassificeringen av njurcancer står njurcellscancer (RCC) för cirka 85 % av alla fall och mer än 90 % av alla maligniteter i njurarna.

Trots den förbättrade förståelsen och även diagnosen för njurcancer kommer fortfarande ungefär en fjärdedel av patienterna att presenteras i metastaserande skede eller utveckla recidiv efter initial behandling och kräva ytterligare systemisk terapi. Lyckligtvis, med de senaste framstegen i utvecklingen av nya terapeutiska medel, finns det många potentiella effektiva behandlingar tillgängliga för patienter, inklusive tyrosinkinashämmare, däggdjursmål för rapamycin (mTOR)-hämmare, immunkontrollpunktblockerare etc. Inför det breda utbudet av tillgängliga alternativ för systemisk terapi är den nuvarande utmaningen hur man väljer den mest effektiva behandlingen för enskilda patienter, i synnerhet som förstahandsterapi.

För närvarande finns det några riktlinjer, baserade på de kliniska parametrarna och tumörsubtyp och gradering, för val av behandling för patienter. Tyvärr finns det inga bra biomarkörer tillgängliga för att underlätta val av behandling. Eftersom det finns ett ökande erkännande av variationer mellan tumörer, finns det därför ett behov av att utveckla ett mer personligt tillvägagångssätt för att bedöma behandlingssvaret för individuell patient/cancer till panelen av tillgängliga läkemedel, för att välja de bästa alternativen för varje patient.

Tredimensionell (3D) organoidkulturmodell och dess potentiella fördelar Organoidteknologi har nyligen vuxit fram för att bli ett oberoende forskningsverktyg och kan ge möjligheter för utveckling av nya läkemedel och screening av läkemedel. Organoider är cellhärledda in vitro 3D-organkonstruktioner som möjliggör studier av många biologiska processer. Denna specifika modell kan utvecklas från embryonala stamceller (ESCs), inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs), somatiska SCs och cancerceller i specifika 3D-odlingssystem. Dessa banbrytande 3D-vävnader skapades först i laboratoriet i liten skala och liknade mycket moderorganet in vivo när det gäller dess struktur och funktion. De största fördelarna med 3D-organoidodlingsmodellen inkluderar, för det första, att den innehåller flera celltyper jämförbara med in vivo-motsvarigheten; för det andra kan cellerna inuti 3D-strukturen organisera sig på samma sätt som den primära vävnaden; och slutligen fungerar det specifikt som moderorganet. Med ställningsstödet och den begynnande fenotypen som behövs, kan framväxande 3D-odlingsmetoder förbättra vår förmåga att modellera tumörbeteende in vitro och tillhandahålla en naturlig miljö för olika forskningsändamål, såsom cellbeteende, vävnadsreparation, läkemedelsscreening och mutationsövervakning. Utveckling av organoid njurcancer Olika studier har visat att organoidmodeller för gastrointestinala cancerformer ger bättre förutsägelse av en patients behandlingssvar. Det finns begränsad publikation om framgångsrik 3D-njurcancerorganoid nyligen, och den som publicerades av Batchelder CA 2015 hade analyserat en begränsad mängd gener. Dessutom hade majoriteten av de rapporterade fallen genomgått 2D-odling på plastvaror innan de implanterades inuti 3D-ställningen, vilket kan erbjuda möjligheten till cellurval. I brist på en allmänt acceptabel 3D-njurcancermodell ökar detta behovet av att utveckla en reproducerbar organoid för njurcancer. system för bättre läkemedelsurval på cancer med betydande heterogenitet. I vår studie kommer totala celler att blandas med Matrigel-ställningen utan någon manipulation eller kulturselektion, och mer avancerad Next Generation Sequencing kommer att användas för att utvärdera den genetiska likheten mellan kulturorganoiderna och de primära vävnaderna. Börjar som ett stort tekniskt genombrott, 3D-organoider är nu mer fast etablerade som ett viktigt verktyg i biologisk forskning och har viktiga konsekvenser för klinisk användning. I framtiden kan framgångsrik expansion av modellen ge en plattform för att identifiera det mest effektiva personliga behandlingsalternativet och förbättra behandlingsresultatet för patienter med njurcancer.

Därför föreslog utredaren att etablera ett hållbart 3D Matrigel-odlingssystem för mänsklig njurtumör med en stabil fenotyp från lokalbefolkningen. Utredare antar att ett framgångsrikt projekt skulle producera en pålitlig och effektiv metod för att odla njurcancerceller från våra lokala patienter, och kommer att tillhandahålla personlig och riktad terapi mot njurcancer för lokala Hong Kong-patienter.