及分隔符 综述:食管鳞状细胞癌(ESCC)类器官在药物筛选和治疗优化中的潜力与挑战

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Genes & Diseases 6.9

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  这篇综述详细探讨了(ESCC)类器官在药物筛选和治疗优化中的潜力与挑战。类器官作为一种新型生物资源,能够有效模拟肿瘤微环境(TME),促进个性化医疗的发展。文章强调了类器官在药物敏感性测试和基因编辑技术中的应用前景。

  

文章内容

食管鳞状细胞癌(ESCC)是全球第六大致命恶性肿瘤之一,以其极低的五年生存率而闻名。该癌症在亚洲国家尤为普遍,受到多种因素的影响,包括饮食习惯。近年来,类器官作为一种新兴的生物资源,因其三维结构和对实际器官结构和功能的模仿,成为疾病建模、药物测试、个性化医疗和复杂生物学过程研究的强大工具。

ESCC是一种高度恶性的癌症,预后极差,尤其在东亚和非洲地区发病率和死亡率居高不下。每年全球新增食管癌病例超过50万例,其中90%以上为ESCC。ESCC的病因复杂,涉及环境因素、病毒感染、特定基因突变、异常基因表达和信号传导通路的失调。早期症状不明显常导致晚期诊断,增加了治疗的难度。

ESCC的治疗面临多重挑战,手术切除作为主要治疗方法,风险高且并发症多。内镜技术的进步为早期ESCC患者提供了新的治疗选择,但仍存在局限性。此外,ESCC对化疗和放疗的低敏感性以及药物耐药性限制了治疗效果。研究发现,HOXC10通过与ERBB3结合激活PI3K/AKT信号通路,促进ESCC细胞的生长,同时通过与Ku70结合加速DNA修复,表明其在ESCC治疗中的重要性。

类器官技术在癌症研究中显示出巨大潜力,尤其是在ESCC中。类器官是由干细胞或癌细胞在实验室中培养的三维结构,能够自我更新和分化,模拟原始器官的结构和功能。ESCC类器官通常来源于患者的活检样本或切除的肿瘤组织,能够准确反映人类癌症的遗传和表型异质性。通过类器官技术,研究人员可以建立活体生物库,进行高通量药物筛选和个性化医疗。

类器官在模拟肿瘤微环境(TME)方面也展现出潜力,有助于理解肿瘤生物学和治疗反应。尽管类器官技术在ESCC研究中仍处于起步阶段,但其保留了原始肿瘤的遗传和功能特性,适用于疾病研究和药物测试,尤其是个性化癌症治疗。

目前,ESCC的治疗策略主要包括手术、化疗和放疗。然而,这些方法的效果往往不理想,复发率高。手术是早期食管癌的主要治疗方法,但大多数患者在确诊时已处于局部晚期,手术效果有限。新辅助化疗和放疗显著提高了患者的总体生存率和完全切除率,但预后仍不理想。

ESCC的不良预后主要归因于缺乏早期诊断指标和肿瘤对放化疗的耐药性。早期诊断的延迟常导致晚期诊断,降低治疗效果。尽管内镜检查是检测早期食管癌的有效方法,但其侵入性和高成本限制了广泛应用。此外,ESCC的化疗耐药性涉及多种分子机制和信号通路,如EI24基因表达减少和FAT1基因表达水平与ESCC干细胞的性质及其对顺铂的敏感性密切相关。

为了克服这些挑战,研究者们正在探索不同的模型来改善癌症治疗。二维细胞培养虽然成本低且操作简单,但缺乏三维结构和生理相关性。三维细胞球体模型更准确地模拟了体内肿瘤的生长行为和药物反应,但仍存在简化组织结构和遗传同质性的问题。组织工程和微流控芯片技术能够模拟器官功能,但技术要求高且成本昂贵。相比之下,类器官技术能够更好地模拟组织功能和保留遗传及功能特性,适用于疾病和药物研究。

类器官在药物反应机制、药物筛选和治疗优化方面展现出巨大潜力。肿瘤细胞通过多种机制逃避免疫监视,导致药物疗效下降。类器官能够有效模拟肿瘤细胞的代谢途径和药物反应,为个性化医疗提供支持。此外,类器官在研究化疗耐药性机制方面具有重要作用,通过基因编辑技术可以分析基因突变和信号通路的变化。

类器官与基因编辑技术的结合有助于分析基因突变和信号通路的变化,为肿瘤治疗提供新的思路。药物敏感性测试和基因组测序可以帮助解析药物代谢和排泄途径的变化。类器官在ESCC的精准医疗发展中具有重要意义,能够预测患者对药物的反应,提供个性化的治疗方案。

类器官在临床应用中具有巨大潜力,可用于建立肿瘤类器官库和邻近非癌组织库,为个性化癌症治疗提供资源。此外,类器官在免疫疗法研究中也显示出潜力,能够模拟肿瘤与免疫细胞的相互作用,为开发个体化治疗方案提供基础。

类器官在研究细胞-环境相互作用方面具有优势,能够模拟复杂的细胞间相互作用和微环境。然而,类器官模型在数据整合和分析、标准化和可重复性、组织复杂性和精确性以及培养成本等方面仍面临挑战。

综上所述,类器官在ESCC的研究和治疗中展现出巨大的潜力和应用前景。尽管存在一些挑战,但随着技术的进步和方法的改进,类器官有望成为ESCC研究和治疗的重要工具,推动个性化医疗的发展。

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