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逐一關掉基因,找出腫瘤的生存命門:大型類器官庫繪出癌症依賴圖譜

研究人員在162個患者腫瘤類器官中進行CRISPR篩選,辨識數千項維持癌細胞存活的基因依賴,並把弱點與基因組及臨床特徵相連;這張開放圖譜為藥物標靶搜尋提供新起點,但尚不能直接預測患者療效。

By SURL BioNews

同一種癌症,在不同患者身上可能依靠截然不同的生存機制。只看腫瘤帶有哪些突變,往往不足以判斷該攻擊哪個環節;研究人員如今把患者腫瘤培養成可反覆實驗的三維類器官,再逐一關閉基因,試圖直接找出癌細胞真正離不開的「命門」。

一項刊於《Nature》的研究建立了包含256個患者來源類器官的研究型生物庫,涵蓋五種治療棘手的癌症。團隊在其中162個模型進行大規模CRISPR篩選:藉由使特定基因失去功能,觀察哪些改變會阻礙類器官生長或導致癌細胞死亡,從而辨識數千項「生存依賴」。這類功能實驗回答的不是腫瘤擁有哪些異常,而是哪些基因活動對它仍不可或缺。

研究人員進一步把篩選結果與模型的基因組、分子及臨床資料比對,整理出1,733組腫瘤弱點與特定特徵之間的關聯。這些連結可用來提出更精確的標靶假說,例如先依某項突變或分子表徵界定可能敏感的腫瘤群,再測試阻斷相應依賴是否具有治療潛力。不過,關聯本身並不代表已有可用藥物,也不能證明患者接受治療後一定受益。

這批模型來自患者活檢或手術切除組織,經擴增、冷凍保存與遺傳驗證,可作為長期更新的三維培養系統。Wellcome Sanger Institute公開介紹的完整資源目前列有281個具臨床註記的類器官,涵蓋大腸、食道、卵巢、胰臟、胃與間皮癌;這個數字及癌別範圍比論文分析的256個模型更廣,反映生物庫資源與本次研究納入樣本並非完全相同。

配套資料也在持續補齊。Cell Model Passports於2026年3月把突變與拷貝數變異資料擴充至256個模型,表現資料涵蓋255個;6月再加入176個類器官與原腫瘤配對的全基因組定序下載。個別模型還可連至歐洲基因體—表型資料庫中的原始資料,部分模型則透過Human Cancer Models Initiative體系供研究人員取得,讓其他團隊能重做分析、挑選模型並檢驗候選標靶。

類器官仍是簡化的體外系統。它們雖能保存不少患者腫瘤的遺傳特徵與異質性,卻未必完整重現免疫細胞、血管、間質、藥物代謝與人體毒性;長期培養也可能偏向適應實驗條件的細胞族群。此外,CRISPR篩選只涵蓋生物庫的一部分模型,較少見的分子亞型能否得到穩健結論,仍取決於後續樣本擴充。這張圖譜的近期價值因此在於縮小候選標靶範圍,真正走向治療仍須經獨立模型、動物研究與臨床試驗逐層驗證。

References

  1. Medical Xpress
  2. Wellcome Sanger Institute
  3. Wellcome Sanger Institute Cell Model Passports
  4. ATCC