用于癌症领域研究的新模型汇总

近年来，科学家们开发出了多种模型来从事癌症领域的研究，本文中，小编对相关研究进行整理，分享给大家!近日，一项刊登在国际杂志Cell Systems上的研究报告中，来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究开发出了一种新型模型，其能帮助预测实验室中设计的抗体抵御特殊人类疾病的能力或潜力;研究者表示，这是他们开发的首个全面深入的模型，其能帮助揭示抗体与免疫系统相互沟通的方式，或有望加速癌症、感染性疾病和自身免疫性疾病新型疗法的开发。

抗体是血液中的一种特殊蛋白，同时其也是机体免疫系统的重要组成部分;这些Y形分子(抗体)能够帮助寻找并中和潜在的病原体，比如细菌、病毒、感染性或癌变的细胞。抗体的关键祖坟是其位于长臂端的可变区域(variable portion)，就像钥匙能打开锁子一样，这些特殊的抗体组分与病毒或细菌表面的抗原具有直接的相关性，一旦抗体吸附到靶向性病原体分子上，其就能够有效对其进行中和。

日前，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自西班牙国立癌症研究中心(Spanish National Cancer Research Centre，CNIO)的研究人员通过研究开发了一种功能强大的多样性小鼠模型，有望帮助改善癌症领域的研究，同时还能帮助研究人员加速新型靶向性癌症疗法的临床前测试的进程。

研究者表示，目前癌症领域研究的重点就是对候选基因发生的改变进行功能性的验证，这些改变均与癌症的进展以及患者对疗法的反应直接相关，为了进行这些研究，研究人员就需要开发出灵活多样性的模型来加速对驱动癌症发生的基因进行鉴别。随后研究人员将基因编辑工具CRISPR-Cas9同基因运输系统RCAS/TVA相结合来开发出能模拟癌症遗传复杂性的小鼠模型，文章中，研究人员就能够利用这种新型模型来阐明神经胶质瘤中出现的一些遗传改变。

明尼苏达大学的研究人员已经开发出了一种方法去研究癌细胞，这可能带来新的更有效的疗法。他们已经开发出了一种新方法在体外3D模型中研究这些细胞。在这篇最近发表在《Advanced Materials》上的研究中，明尼苏达大学医学院研究副主席、儿科教授、3D生物打印设备处主任及Masonic癌症中心成员Angela Panoskaltsis-Mortari博士及其助理研究员发现细胞在这些3D柔性组织环境中的表现与2D塑料或者玻璃表面的表现不一样。

这个模型更接近细胞在体内的环境。” Panoskaltsis-Mortari说道。“因此在这个层次研究药物对细胞的影响比在2D模型中研究更有意义，也更接近体内环境。”这种3D血管化肿瘤组织提供了鉴定和筛选潜在抗癌药物的新平台。更重要的是这个模型还提供了一种研究转移性肿瘤细胞的新方法。

一组来自考纳斯科技大学(KTU)的研究人员正在开发数学方法用于诊断乳腺癌。通过使用深度学习，研究人员试图教会电脑识别恶性肿瘤部位，这可以将乳腺癌诊断过程部分自动化，同时提高准确率。

2014年，欧洲约有9.35万人死于乳腺癌，其中大部分是女性(92500)。而在女性中，乳腺癌造成的死亡占3.7%。根据WHO的数据，每年全球有超过100万人被确诊患乳腺癌。而国际医疗专业团队则警告这种癌症的发病率在逐年上升，过去15年立陶宛的发病率上升了75%。

为了更好地治疗病人，早期诊断是关键。“癌症诊断过程中医生通常依靠视觉信息——分析组织影像以确定病灶的恶性程度。这个过程很耗时间，而且还可能发生误诊，而误诊对癌症患者而言是致命的。通过开发用于诊断的数学模型，我们想将诊断过程自动化，以此将误诊率降到最低。”KTU的博士后研究员Tomas Lesmantas博士说道。

澳大利亚新南威尔士的科学家们开发出了一种新的大脑肿瘤模型，将用于更现实地测试脑癌对化疗和放疗的反应。

“高级别脑癌恶性程度很高，近数十年来恶性脑癌的治疗都没有显著改善。”该研究领导作者、麦考瑞大学的Annemarie Nadort博士说道。“导致治疗进展缓慢的原因之一就是缺少可以准确反映大脑中肿瘤微环境的实验室模型。”

现在的肿瘤模型大多使用生长在培养皿中的肿瘤细胞进行模拟，但是这个最新的模型则使用一块软的大脑一样的组织作为肿瘤细胞生长的支架，这使得药物测试更接近真实环境。这个支架来源于动物大脑材料，研究人员从肉铺采购新鲜原料，立刻清洗直到只剩下结构材料。研究人员可以从1个动物大脑上获得100个小的大脑肿瘤模型，这就使得高通量药物筛选成为可能。

如果一类新的抗癌药在细胞水平得到了阳性的结果，那么往往下一步就是在小鼠水平进行验证。这一系统对于直接靶向癌细胞的药物可能是十分有效的，但对于免疫疗法来说却又有区别。这是由于人类肿瘤样本中的细胞能够在免疫系统受到抑制的小鼠体内生长，而免疫疗法的目的是激活机体的抗癌免疫反应。在免疫系统受到抑制的小鼠体内，根本就不会产生特异性的免疫反应。

解决这一问题的手段之一是建立“人源化”小鼠，即将人体的免疫系统移植到小鼠体内，并且接种人源化的肿瘤。然而，这一过程却并不简单。

由于一项国际合作研究，医生们也许不久后就可以知道肿瘤是如何生长以及进展的。这项研究探索了肿瘤微环境中的组成细胞之间是如何相互作用的。这项研究于近日发表在《Biofabrication》上。

来自哈佛大学的David Mooney教授是该研究通讯作者，他说道：“肿瘤微环境的特点就是不同细胞与胞外基质之间存在一种错综复杂的相互作用网络。这些因素一起促进了调节肿瘤进展及转移至全身各处的肿瘤微环境。我们的目标是更深入了解这些作用如何工作，这将帮助我们预测并阻止肿瘤的生长及转移。”

近日，刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自西奈山伊坎医学院的研究人员通过研究开发了首个数学模型来预测癌症患者如何因特定的免疫疗法而获益。

长期以来，研究人员一直希望能够找到一种方法帮助确定是否患者会对新型的检查点抑制剂免疫疗法产生反应，以及更好地理解这种新型疗法如何有效治疗肿瘤;这项研究中研究人员提出的数学模型能够收集肿瘤进化各个方面的信息以及肿瘤和机体免疫系统之间相互作用的细节，相比此前的基因生物标志物而言能够更加准确地预测肿瘤对免疫疗法如何产生反应。

小儿恶性胶质瘤(Pediatric high-grade glioma)是导致儿童死亡的一类主要原因。而导致细胞癌变的原因一直以来被认为是参与大脑发育的关键蛋白的突变。然而，由于可靠的动物模型的缺乏，我们抑制无法对这一疾病进行深入的理解。最近，来自德国神经退行性疾病研究中心的研究者们开发出了一种新型的实验动物模型，能够准确地复制小儿恶性胶质瘤的病征，这一成果对于进一步理解该疾病的发生机制提供了有效的工具。相关结果发表在最近一期的《Cancer Cell》杂志上。

小儿恶性胶质瘤是一类威胁儿童生命健康的恶性癌症。组蛋白3.3，即一个调节基因表达的DNA结合蛋白的突变被认为是该类癌症发生的主要原因。“目前治疗这类癌症的方法包括手术，放疗与化疗。但成功率一直不高”，该研究的领导者，Paolo Salomoni教授说道。

日前，一项刊登在国际杂志Journal of Clinical Oncology上的研究报告中，来自剑桥大学的研究人员开发了一种新型的统计学模型，该模型能够评估癌症患者机体的肾脏功能，研究者认为，这或许是目前评价机体肾脏功能最精确的一种模型了，其能够帮助癌症研究者安全有效地治疗患者，同时还能够改善患者所用化疗药物剂量的准确性，目前这种模型可以免费在线使用。

肾脏在机体中扮演着多种重要的功能，包括从血液中过滤掉废弃物和毒素、产生维生素D、调节血压等，肾脏的过滤功能往往能够通过肾小球滤过率(GFR)来测定，GFR即是血液经过肾小球的速率，而肾小球是位于肾脏中的一种小型血管。确定GFR非常重要，因为对肾脏功能的评估能够提示疾病的进展程度，是否药物疗法对关键的功能能够产生副作用等。