腫瘤類器官技術(shù):解鎖醫(yī)學(xué)的未來大門
癌癥,這一全球性的健康挑戰(zhàn),一直以來都是醫(yī)學(xué)界的重大難題。它是一種異常細(xì)胞生長的疾病,可以在人體各個器官中發(fā)生。然而,癌癥之所以如此復(fù)雜,正是因為它沒有統(tǒng)一的模式,每一種癌癥都有其獨特的生長和蔓延方式。正是在對這種醫(yī)學(xué)難題的深刻思考和全球協(xié)作中,腫瘤類器官技術(shù)應(yīng)運而生,為我們敞開了一扇通往癌癥的迷人世界的大門。
1. 深入了解癌癥多樣性
癌癥之所以如此具有挑戰(zhàn)性,是因為它涵蓋了多種類型和亞型,每一種都具有獨特的生物學(xué)特征。從乳腺癌到肺癌,從胰腺癌到肝癌,每一種癌癥都在人體內(nèi)的特定器官中形成。因此,要全面理解癌癥,就必須深入研究特定器官內(nèi)的腫瘤行為。
2. 模擬復(fù)雜的生物過程
腫瘤類器官技術(shù)的獨特之處在于它可以模擬和重現(xiàn)特定器官內(nèi)的腫瘤生長過程。通過使用生物工程和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),研究人員能夠在實驗室環(huán)境中培養(yǎng)出高度仿真的器官結(jié)構(gòu),使其能夠模擬腫瘤細(xì)胞的生長、傳播和反應(yīng)。這種仿真有助于我們更好地理解不同器官中腫瘤的行為方式,為癌癥研究提供了寶貴的工具。
3. 為個性化治療鋪平道路
腫瘤類器官技術(shù)不僅有助于科學(xué)家深入了解癌癥,還為個性化治療提供了新的途徑。通過研究患者的腫瘤在特定器官內(nèi)的行為,臨床醫(yī)生可以更精確地制定治療計劃,確保每位患者都能獲得最有效的治療方法。這不僅提高了治療的成功率,還減輕了患者的不適和副作用。
腫瘤類器官技術(shù)的多重應(yīng)用領(lǐng)域
腫瘤類器官技術(shù)的多功能性使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。除了已經(jīng)提到的應(yīng)用領(lǐng)域,它還在其他方面展現(xiàn)了潛力,為未來的醫(yī)療研究和實踐提供更多可能性。
1. 個性化藥物治療: 腫瘤類器官技術(shù)不僅可以用于研究藥物的療效,還可以幫助醫(yī)生確定最適合患者的治療方案。通過在患者體外培養(yǎng)其特定腫瘤的類器官,醫(yī)生可以測試多種藥物對患者腫瘤的反應(yīng),從而制定更加個性化的治療計劃,提高治療成功率。
2. 腫瘤免疫療法: 腫瘤類器官技術(shù)也有望在腫瘤免疫療法領(lǐng)域發(fā)揮作用。通過模擬腫瘤在體內(nèi)的生長環(huán)境,研究人員可以更好地理解腫瘤如何逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,從而開發(fā)出更有效的免疫治療策略。
3. 腫瘤早期診斷: 腫瘤類器官技術(shù)有望用于早期癌癥診斷。通過研究不同類型腫瘤類器官的生長和蔓延特點,醫(yī)學(xué)界可以尋找早期癌癥的生物標(biāo)志物,幫助早期診斷和干預(yù),提高治愈率。
4. 新藥物發(fā)現(xiàn): 除了藥物篩選,腫瘤類器官技術(shù)還有望用于新藥物的發(fā)現(xiàn)。通過研究腫瘤類器官的生物學(xué)特性,科研人員可以發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點和治療策略,為癌癥治療帶來創(chuàng)新。
5. 疾病機制研究: 腫瘤類器官技術(shù)也可用于深入研究癌癥的疾病機制。了解不同類型的癌癥在腫瘤類器官中的行為方式可以為科學(xué)家提供更多見解,有助于發(fā)現(xiàn)新的治療途徑。
未來前景:腫瘤類器官技術(shù)的醫(yī)學(xué)革命
腫瘤類器官技術(shù)的未來前景令人充滿期待,它將繼續(xù)推動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域朝著更高度定制化、更廣泛的臨床應(yīng)用和更快速的藥物研發(fā)方向發(fā)展。
1. 更高度定制化: 未來,腫瘤類器官技術(shù)將變得更加精細(xì)和定制化。隨著細(xì)胞工程和3D打印技術(shù)的進(jìn)步,我們可以期待更精確的模擬,以滿足不同癌癥類型和患者個體特征的需要。這意味著將能夠更準(zhǔn)確地重現(xiàn)腫瘤的生長方式、細(xì)胞互動和藥物反應(yīng),為研究提供更多細(xì)致入微的數(shù)據(jù)。
2. 臨床應(yīng)用擴展: 腫瘤類器官技術(shù)的臨床應(yīng)用前景廣泛,未來將繼續(xù)擴展。不僅將更多類型的癌癥納入臨床研究和治療范疇,還可以拓展至其他疾病,如心血管疾病、神經(jīng)疾病等。這將使醫(yī)生能夠更全面地了解患者的病情,制定更有效的治療計劃。
3. 藥物研發(fā)加速: 腫瘤類器官技術(shù)將持續(xù)加速新藥物的研發(fā)過程。借助這一技術(shù),制藥公司可以更迅速地篩選出潛在的藥物候選者,并評估其療效和毒性。這不僅降低了藥物研發(fā)的時間和成本,還有望帶來更多創(chuàng)新的藥物治療選擇,提高癌癥患者的生存率和生活質(zhì)量。
4. 新治療策略的發(fā)展: 腫瘤類器官技術(shù)將推動新的癌癥治療策略的發(fā)展。例如,通過更好地模擬腫瘤免疫微環(huán)境,科學(xué)家可以研發(fā)出更加精確的免疫療法。此外,腫瘤類器官技術(shù)還有助于發(fā)現(xiàn)新的靶向治療方法,為癌癥患者提供更多希望。
5. 多學(xué)科合作: 未來,腫瘤類器官技術(shù)的成功將需要跨學(xué)科合作的加強。生物醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、計算機科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等領(lǐng)域的專家將共同努力,以解決技術(shù)和研究上的挑戰(zhàn),從而推動這一領(lǐng)域的不斷發(fā)展。
結(jié)論
腫瘤類器官技術(shù)代表著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的未來。學(xué)習(xí)并掌握這一技術(shù),不僅可以加速癌癥研究和藥物開發(fā),還能夠為患者提供更好的治療選擇。因此,投資于腫瘤類器官技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究,將為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)人士和患者們鋪平通往更健康未來的創(chuàng)新之路。
浙江大學(xué)第六期腫瘤類器官專題研習(xí)班即將開課??????






培訓(xùn)內(nèi)容
?? 小鼠小腸類器官培養(yǎng)
?? 組織樣本處理實驗
?? 基于手術(shù)、穿刺樣本的腫瘤類器官構(gòu)建實驗
培訓(xùn)時間
培訓(xùn)地點
授課教師
從事增材制造(3D打?。?、生物制造等方面的研究工作,主持國家優(yōu)青、聯(lián)合基金重點等國家自然科學(xué)基金4項,重點研發(fā)計劃(變革性項目)子課題、國家支撐計劃子課題、國家數(shù)控重大專項子課題各一項,省部級課題多項,出版生物3D打印專著1本,專著章節(jié)4章,授權(quán)發(fā)明專利50余件(其中9件已轉(zhuǎn)化到企業(yè)形成產(chǎn)品),在包括《Advanced Functional Materials》、《Materials Horizons》、《Biomaterials》、《Small》、《Biofabrication》、《ACS Applied Materials & Interface》等生物制造領(lǐng)域的頂級期刊發(fā)表SCI論文80余篇,H因子34,論文被引3600次。擔(dān)任機械工程學(xué)會生物制造分會常務(wù)委員、國家醫(yī)用增材制造標(biāo)準(zhǔn)委員會委員、國家醫(yī)療器械技術(shù)審評專家咨詢委員會委員、儀器儀表學(xué)會精密機械分會委員,創(chuàng)建EFL品牌(Engineering for Life),致力于醫(yī)工交叉研究及成果轉(zhuǎn)化。Bio-Design Manufacturing 期刊副主編、Engineered Regeneration及Applied Sciences期刊編委。
曹彤??教授
新加坡國立大學(xué)口腔學(xué)院副院長
口腔科學(xué)系主任、終身教職、新加坡國立大學(xué)研究生院博士生導(dǎo)師
主要研究領(lǐng)域包括人胚胎干細(xì)胞(hESC)體細(xì)胞分化及相關(guān)毒理、藥理學(xué)檢測,干細(xì)胞療法和組織再生。獲得多項國際專利。為多家研究機構(gòu)擔(dān)任專業(yè)顧問。開發(fā)出iHuman+ (new)平臺,為組織-器官-器官鏈-人體系統(tǒng)(Tissue-Organ-Organchain-System)的供血、神經(jīng)支配、功能性標(biāo)準(zhǔn)等系統(tǒng)性研究提供數(shù)據(jù)分析,人工智能,區(qū)塊鏈服務(wù),向提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量,為人類提供更準(zhǔn)確的藥物、健康評估。同時在臨床和仿生設(shè)計領(lǐng)域,使用3D打印、增材制造方式(Additive Manufacturing),將大孔穿透結(jié)構(gòu)應(yīng)用到口腔種植、器官修復(fù)、人工支架等領(lǐng)域。
趙冰 研究員
復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師
遺傳工程國家重點實驗室“類器官研究中心”主任
國家優(yōu)秀青年基金獲得者
國家重點研發(fā)計劃干細(xì)胞專項首席科學(xué)家,“東方學(xué)者”特聘教授。
主要研究方向:
利用小鼠遺傳、類器官模型,研究成體干細(xì)胞命運決定機制,并發(fā)展類器官培育新策略。以第一/通訊作者身份于國際權(quán)威期刊Cell Research、Nature Communications、Leukemia等發(fā)表系列性研究論文,為再生生物學(xué)發(fā)展提供重要基礎(chǔ)。代表性研究成果獲Nature News專訪報道、Nature官網(wǎng)主頁高亮,獲國際權(quán)威綜述期刊Nature Reviews Molecular Cell Biology、Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology等高度評價。
徐鵬飛 研究員
主要研究領(lǐng)域以模式生物斑馬魚和小鼠為主要工具,從發(fā)育生物學(xué)出發(fā),致力于發(fā)現(xiàn)決定生物體器官位置、形狀的重要因素,并試圖利用這些因素在體外以胚胎干細(xì)胞為原料構(gòu)建具有正確結(jié)構(gòu)和功能的器官和類胚胎,為人類再生醫(yī)學(xué)和器官體外培養(yǎng)、移植提供理論基礎(chǔ)。
馮宇雄 研究員
浙江大學(xué)“百人計劃”研究員 博士生導(dǎo)師
浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院 研究員
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院?雙聘教授
浙江省領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊 核心成員
研究方向
1.腫瘤轉(zhuǎn)移和抗藥性的分子機制研究
2. “正常-腫瘤”3D共進(jìn)化模型的構(gòu)建和臨床應(yīng)用
王瓊??研究員
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員,博士生導(dǎo)師
上海高校特聘教授”東方學(xué)者”, 上海市生殖醫(yī)學(xué)重點實驗室、上海前沿科學(xué)研究基地以及細(xì)胞分化與凋亡教育部重點實驗室課題組組長。
2005年,在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院師從陳國強院士并獲得碩士學(xué)位,2010年,在美國羅切斯特大學(xué)(University of Rochester)Dirk Bohmann教授的指導(dǎo)下獲得生物醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)博士,隨后在美國紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center) 成為Joan Massague院士的博士后。2018年起在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院組織胚胎學(xué)和遺傳發(fā)育學(xué)系擔(dān)任課題組組長。其實驗室主要致力于干細(xì)胞的分化調(diào)控機制和臨床應(yīng)用的研究,學(xué)術(shù)論文發(fā)表于Cell Stem Cell, Developmental Cell, Genes & Development等雜志。先后獲得NYSTEM Postdoctoral Training Award, MSKCC Helena Johnson Hackley Society Scholar Prize等榮譽,并榮獲多項國家自然科學(xué)基金和上海市科委項目的基金資助。
魯?shù)?副主任醫(yī)師??
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬杭州市第一人民醫(yī)院肝膽胰外科??副主任醫(yī)師
外科學(xué)博士、臨床醫(yī)學(xué)博士后,碩士生導(dǎo)師
美國康奈爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士
現(xiàn)任杭州市器官修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)研究所副所長,中國抗癌協(xié)會腫瘤轉(zhuǎn)移專業(yè)委員會委員、中華醫(yī)學(xué)會器官移植學(xué)分會肝移植學(xué)組秘書。從事肝膽胰外科和肝移植相關(guān)疾病臨床診治和研究工作,主持國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金等課題共4項,國家重點研發(fā)計劃“干細(xì)胞研究與器官修復(fù)”重點專項任務(wù)負(fù)責(zé)人,第一作者發(fā)表SCI論文17篇。2020年榮獲浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(第七)和中華醫(yī)學(xué)科技二等獎(第六),2021年入選浙江省“醫(yī)壇新秀”培養(yǎng)對象。
章永春?博士
入選上海市海外高層次人才計劃
2010年于南開大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位,2015年于美國羅切斯特大學(xué)獲博士學(xué)位,后于美國哥倫比亞大學(xué)從事博士后研究,2020年受聘于上海交通大學(xué)。課題組研究方向是利用3D類器官、干細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠模型研究食管發(fā)育、癌癥以及其他疾病的形成與治療。首次將人多能性干細(xì)胞高效誘導(dǎo)分化成食管上皮祖細(xì)胞,并結(jié)合該分化系統(tǒng)、3D類器官培養(yǎng)以及轉(zhuǎn)基因小鼠鑒定了BMP、NOTCH和YAP多條信號通路在食管發(fā)育過程具有重要作用。利用3D類器官培養(yǎng)鑒定了食管腺癌前體巴雷特食管的細(xì)胞起源,并利用3D腫瘤類器官發(fā)現(xiàn)治療食管腺癌的新靶點。目前,學(xué)術(shù)論文在國際權(quán)威期刊Cell Stem Cell、Annual Review of Physiology和Developmental Cell等發(fā)表。
葛學(xué)美 研究員
生物芯片上海國家工程研究中心首席科學(xué)家,近幾年在巴塞羅那大學(xué)腫瘤醫(yī)院腫瘤代謝實驗室以博士后的身份從事腫瘤的藥物治療研究,研發(fā)了肝癌、膽管癌、直結(jié)腸癌等腫瘤病人活體腫瘤組織或凍存的組織的3-D培養(yǎng)模式-腫瘤類器官。2018年,在國內(nèi)收集了141例臨床肝癌手術(shù)標(biāo)本,建立了39例腫瘤類器官,在18例的類器官藥物試驗中,新型的mTOR抑制劑效果顯著。該治療作用在10多例肝癌PDX及其腫瘤類器官形成的荷瘤小鼠ODX的藥物試驗中得到了進(jìn)一步的驗證。該技術(shù)將為肝癌等腫瘤患者建立個體化的及腫瘤發(fā)展不同階段的organoid模型,有針對性地篩選有效藥物,及時篩選有效藥物及藥物組合,由此盡可能避免耐藥性的出現(xiàn);而在耐藥性出現(xiàn)時,又可及時發(fā)現(xiàn)耐藥機制,篩選和更換更有效的藥物。
李程 博士
中國科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)院生化與分子生物學(xué)專業(yè)博士,本科畢業(yè)于浙江大學(xué)生物技術(shù)系。從事干細(xì)胞及腫瘤類器官模型構(gòu)建、精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)轉(zhuǎn)化方向的研發(fā)與管理工作十五年,曾任浙江中贏方舟生物工程股份有限公司研發(fā)總監(jiān),杭州易文賽生物技術(shù)有限公司研發(fā)總監(jiān),浙江生創(chuàng)精準(zhǔn)醫(yī)療科技有限公司常務(wù)副總,杭州觀梓健康科技有限公司總經(jīng)理,浙江科途醫(yī)學(xué)科技有限公司總經(jīng)理。曾參與包括國家“863計劃”一項、國家自然科學(xué)基金二項,國家重點研發(fā)計劃一項和國家重大新藥創(chuàng)制科研專項一項,發(fā)表SCI論文4篇。作為專利發(fā)明人獲得授權(quán)國家發(fā)明專利21項,授權(quán)實用新型專利7項。在干細(xì)胞及腫瘤類器官模型構(gòu)建領(lǐng)域具有豐富實踐經(jīng)驗。
何康信?博士
依托于浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院以及其他合作醫(yī)院,開展的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究很好地利用了類器官的優(yōu)越特性,為學(xué)術(shù)研究和臨床應(yīng)用的開發(fā)提供支持。同時涵蓋了類器官生物樣本(活)庫的建設(shè)、個性化腫瘤類器官藥敏檢測、器官芯片、類器官與微生物相互作用等領(lǐng)域,尤其是在正常組織來源的類器官的造模方面有較多的實踐經(jīng)驗。
韓曉? 博士
南京醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院干細(xì)胞與神經(jīng)再生研究所講師。神經(jīng)生物學(xué)方向,主要探究FoxG1在端腦發(fā)育早期對皮層神經(jīng)元命運決定的調(diào)控作用。同年,加入南京醫(yī)科大學(xué)干細(xì)胞與神經(jīng)再生研究所劉妍教授課題組,主要從事體細(xì)胞重編程、人腦類器官體系構(gòu)建以及應(yīng)用iPSC闡明腦發(fā)育疾病,如自閉癥、亨廷頓病和唐氏綜合征等致病機制方面的研究。以第一作者或共同作者在JCI、Life medicine、 Cerebral cortex、Neuropharmacology、Frontiers in molecular neuroscience、Frontiers in cellular neuroscience等雜志發(fā)表相關(guān)研究成果。目前,韓曉博士正作為項目負(fù)責(zé)人參與國家自然科學(xué)基金重點項目。
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