综述:胆囊癌新一代模型:从生物学洞见到精准医学

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology 5.5

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  这篇综述系统梳理了胆囊癌(GBC)研究模型的演进,重点评述了从传统2D培养到3D类器官(organoids)、微流控(microfluidic)等前沿技术的突破,强调整合免疫组分的患者来源类器官(PDO)模型在精准肿瘤学中的转化潜力,为攻克这一高侵袭性胆道恶性肿瘤提供了新思路。

  

Abstract

胆囊癌(GBC)作为胆道系统最具侵袭性的恶性肿瘤之一,其研究长期受限于传统模型的生物学还原度不足。近年来,3D类器官、微流控芯片和气液界面培养等创新平台,通过模拟肿瘤-基质互作、血管生成和转移过程,显著提升了疾病建模的精准度。尤其值得注意的是,整合T细胞等免疫组分的患者来源类器官(immune-PDO)系统,能够动态再现肿瘤免疫微环境(TIME),为个性化药物筛选提供了革命性工具。

Introduction

胆囊这个隐藏在肝脏下方的梨形器官,虽非生命必需,却是癌症的"隐形杀手"。全球每年约15万人死于GBC,其中95%为具有胆管细胞分化的腺癌。慢性炎症如同"导火索",在胆结石、肝吸虫感染等因素作用下,通过表观遗传调控(如miR-130b过表达)驱动恶性转化。地理分布差异尤为惊人:智利发病率是北欧的25倍,提示环境与遗传的复杂博弈。

2D Culture Models

G-415细胞系作为首个建立的人源GBC模型,其E-cadherin表达特征犹如"分子胶水",能自发形成囊状3D结构。通过CRISPR-Cas9基因编辑,研究人员在该模型中发现IL-6/JAK/STAT3通路如同"信号放大器",促进肿瘤干细胞(CSCs)的干性维持。但传统2D培养的局限性在于:无法模拟细胞外基质(ECM)中层粘连蛋白(laminin-5γ2)的空间梯度分布。

3D Culture Models

在基质胶(Matrigel)中培养的GBC类器官,其形态学特征宛如"微型肿瘤",保留原发灶的组织架构和分子标记(如CA19-9分泌)。特别有趣的是,采用气液界面(ALI)培养法时,肿瘤细胞会像"攀岩者"般沿胶原支架形成侵袭性突起,这与临床转移灶的Ki-67指数高度吻合。近期突破在于:将患者来源的癌症相关成纤维细胞(CAFs)与类器官共培养,成功再现了Wnt/β-catenin通路介导的化疗耐药表型。

Conclusion

3D生物打印技术正在书写GBC研究的新篇章——通过精确排布肿瘤细胞、内皮细胞和巨噬细胞,构建出具有脉管网络的"活体芯片"。这种仿生模型不仅能模拟吉西他滨(gemcitabine)的渗透动力学,还可评估PD-1抑制剂引发的"免疫风暴"。未来挑战在于建立标准化培养体系,以及解决类器官培养周期(目前约4-6周)与临床决策时间窗的匹配问题。

Ethical Approval

本研究经印度医学研究理事会(ICMR)伦理委员会批准(编号I-1290),所有实验遵循《赫尔辛基宣言》准则。作者声明无利益冲突,原始数据可通过通讯作者合理获取。

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