M（M） atthew Weiss梦想有一天他的肿瘤学实践会有很大不同。 纽约Northwell Health System的一位外科医生治疗胰腺癌，这是一种最致命的恶性肿瘤，他知道，在拯救病人方面，他没有太多选择。 一些患有胰腺肿瘤的人在几周内死亡，其他人战斗时间更长，但只有 11%的人还活着 五年后。 1 目前的治疗方案有限。 只有两种治疗模式，一种基于两种化疗药物的混合物，另一种基于三种化疗药物，但医生永远不知道哪一种有效。“当我们决定使用哪种疗法时，我们不妨掷硬币，”他说 韦斯 “我们无法预测谁会对化疗产生反应。”
如果最初的治疗效果不佳，医生当然可以从一种方案切换到另一种方案。 但要确定肿瘤是否缩小需要几个月的时间，而患者没有时间。 此外，最初的化疗可能会使一些患者生病，以至于他们太虚弱，无法尝试第二种方法。 更糟糕的是，胰腺癌的发病率一度被认为是罕见的， 在过去20年中有所增加 现在，仅在美国，每年就有6万多起病例。 2 “大约每50到60人中就有1人会感染，而大多数人都无法幸存下来，”他说 大卫·塔维森 ，冷泉港实验室癌症生物学家，CSHL癌症中心主任。 “过去这种癌症很少见，但现在已经不常见了。它现在是仅次于肺癌和结肠癌的第三大常见癌症，预测显示它很快就会成为第二大癌症。”
为了更好地抗击癌症，治疗应该根据患者的个人需求进行调整。
更令人担忧的是，胰腺癌现在发病较早，折磨着更多的年轻人，尤其是35岁以下的女性。 2 “我昨天早上看到一位41岁的病人，他患有胰腺癌，家里有三个小孩，”维斯分享道。 平均寿命约为五年，这是一场家庭悲剧。 “五年是不够的，所以对我来说胰腺癌是一个紧急情况，”维斯说。 “我们必须做完全不同的事情。”治疗必须排除猜测。
Weiss梦想有一种方法在给患者服用之前测试这些疗法。 在过去几年里，他一直在与Tuveson合作，致力于实现这一目标。 他们的方法包括尝试用化学鸡尾酒治疗胰腺肿瘤 外部 开发它们的患者。 用科学术语来说，这种外部肿瘤被称为类器官。 作为诊断的一部分，它们是从患者身上活检的小块癌细胞中生长出来的。 因为它们保留了原始肿瘤的特征和突变，它们在实验室中生长时的行为可以预测它们在人类宿主体内的行为，包括对肿瘤学家用来治疗胰腺癌的两种化学鸡尾酒的反应。
如果这种方法有效，将提高患者目前的生存机会。 但这个想法具有深远的潜力。 这可能会彻底改变21世纪医生治疗癌症的方式。
C类 癌症很棘手。 患者对相同治疗的反应不同。 一个战胜了癌症，另一个很快就死了。 为了更好地抗击癌症，治疗应该根据患者的个人需求进行调整，这就是所谓的个性化医学概念，在癌症护理中占据了中心地位。 有机物，结合患者的基因组数据，可能提供急需的个性化护理。 这些微小的活肿瘤还可以告诉科学家癌症是如何发展的，它在早期和晚期会在体内引起什么变化，以及它在不同种族的人身上是如何发生的。 这不仅可以改变治疗方法，也可以改变整个癌症护理模式。
2022年2月，乔·拜登总统重新点燃了热情 他的癌症登月计划 该倡议设定了几个目标，包括在未来25年内将死亡率降低至少一半，同时提高与癌症作斗争的人们的生活质量。 目前，每年约有60万美国人死于癌症，因此将其减半是一项多方面的挑战。 塔维森说：“白宫的声明让你思考，‘我们需要做什么才能实现这一目标？’”。 他认为成功的三大支柱是更好的预防、更好的检测和更好的治疗。
观察其行为： 这种人类肿瘤“器官样”系来源于胰腺癌肝转移的活检。 由于类有机物保留了原始肿瘤的特征和突变，因此在实验室中生长时的行为为科学家们打开了一扇新的窗户，让他们了解肿瘤如何在体内发挥作用，以及如何更好地治疗癌症。 图片由Caitlin Tsang提供。 更好的预防 首先要了解癌症的诱因，胰腺可能是从消化器官的复杂相互作用开始的。 你的胃消化食物并吸收维持身体所需的营养，但它不能独自完成所有这些繁重的工作。 它与包括胰腺和肝脏在内的其他邻近器官协同工作。 香蕉形胰腺产生胰岛素和胰高血糖素激素，调节血糖水平。 它还使消化酶淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶分解淀粉、蛋白质和脂肪。 一旦制成，这些酶就会通过胰管流入小肠的上部，称为十二指肠，帮助消化食物。 肝脏通过产生胆汁帮助脂肪分解，胆汁积聚在胆囊中，然后通过胆管流入胃。 Tuveson解释道：“胆汁就像肥皂，是一种绿色、油腻的物质，可以溶解脂肪。”。
这种通常润滑良好的机器可能会因炎症过程而偏离轨道。 其中之一是胰腺炎——胰腺组织的一种炎症，这可能是由凝固的胆汁引起的，通常称为胆囊结石。 Tuveson解释道：“有时，当结石从胆囊进入肠道时，它可能会走错方向，卡在胰管中，使胰腺像气球一样膨胀。”。 “现在酶无法排出，所以它们开始消化胰腺本身。我们不知道为什么，但几乎所有罹患胰腺癌的人在发生胰腺炎之前都有症状性或无症状性胰腺炎。”其他如酗酒、吸烟、肥胖和某些药物也会引发胰腺炎， 这会增加患癌症的风险。 Tuveson说：“患胰腺炎的患者比患胰腺癌的患者多得多，所以如果我们能预防胰腺炎，我们可能也会减少患胰腺癌的人数。”。
有机物可能有助于解读不同种族之间癌症行为的差异 杰夫·博伊斯 他领导着诺思韦尔健康癌症研究所的基因组医学中心，同时还在冷泉港实验室担任教授。 例如，与欧洲血统的人相比，非裔美国人和拉丁美洲人的胰腺癌预后更差。 这可能是由于饮食、污染或生活方式，也可能是由于胰腺细胞的一些生物学差异。 有机物可能有答案。 Tuveson说：“我们一直试图通过培养欧洲血统、非洲血统和西班牙裔个体的胰腺癌类器官来研究胰腺癌的差异。”。 “这样我们就可以调查不同种族和民族背景的患者在肿瘤生物学方面是否存在根本性差异。”
更好的检测 需要更好的成像程序或专门的血液检测，而临床医生目前都没有。 科学家们知道，导管内乳头状黏液性肿瘤（IMPN）——一种由导管内壁产生的微小生长物——可能是胰腺癌的前兆，但很难及早发现。 胰腺隐藏在肠道后面，即使使用现代MRI和CT设备，也很难成像。 胰腺肿瘤通常在显微镜下很小，与之相比，例如肠胃科医生可以肉眼识别的肠息肉，这无济于事。 Tuveson说：“早期胰腺肿瘤只有一粒大米大小，甚至更小，”因此在数字图像上很容易遗漏。 通过胰腺非常狭窄的导管将摄像机插入胰腺是一项不可能的壮举，因为它会阻止酶的流动，酶会立即开始消化胰腺自身的组织。 一个更聪明的方法是进行血液检测，以检查胰腺癌前病变可能产生的某些化合物，但迄今为止科学家们还不知道有什么。
有机物给临床医生实验的灵活性。
这是Tuveson试图用类有机物解决的另一个问题。 他的团队培育出这些“早期癌症”的IPMN类器官，并将其植入小鼠的胰腺导管，试图观察这是否会引起动物血液成分的任何变化。 Tuveson还使用植入IPMN细胞的小鼠来测试新的方法来成像微小肿瘤。 他说：“我们正在小鼠胰腺导管内生长早期人类癌症，因此我们可以找到新的方法在血液中寻找证据或开发新的方法来成像癌症。”。 “我们在这些未来的方法中使用类有机物作为开发早期检测方法的一种方式。”
更好的治疗 是类有机物真正发光的地方。 在某种程度上，作为更大的多机构和国际努力的一部分，它们已经在闪耀- 名为PASS-01的临床试验 ，代表胰腺癌标志性分层治疗。 当韦斯进行活检时，他将癌细胞碎片送往Tuveson的实验室，并在培养皿中培养成类有机物。 然后，Tuveson的实验室对患者的器官进行了两种化疗方案的试验，并指出哪种化疗方案能更有效地杀死癌症。 与此同时，Weiss的同事用化疗方案治疗患者。 过了一会儿，他们比较了结果，看看患者的肿瘤和类器官对治疗的反应是否相同。 该团队希望通过这项临床试验，首次证明类器官确实可以预测人体内肿瘤的反应。
在早期临床阶段，这两位合作者并没有使用类有机物来决定开哪种治疗处方，他们只是试图建立相关性。 但到目前为止，结果令人鼓舞。 塔维森说：“我们有一系列充满希望的轶事。”。 “当你列出一大堆轶事时，你突然有了一个趋势。”当趋势继续下去，有足够的病例需要进行严格的统计分析时，现在有一个病例需要进行下一阶段的临床试验：使用类器官来预测最佳治疗，然后用它来治疗患者。
有机物给临床医生的另一个礼物是实验的灵活性。 把癌症放在盘子里，医生可以随心所欲地进行实验。 他们可以改变药物比例，比如减少毒性更大的药物的剂量，看看鸡尾酒的效果是否一样。 他们可以用一种药物换另一种药物，包括目前治疗方案中通常不使用的药物，看看是否效果更好。 他们还可以添加另一种根本不常用于胰腺癌的药物，看看这是否会带来奇迹。
Tuveson将这种方法比作向敌人射箭，最终找到敌人最脆弱的地方。 “我们所做的基本上是寻找癌症的致命弱点，”他说。 由于能够对培养皿中的有机物进行各种方法的测试，科学家可以射出的箭的数量没有限制。 肿瘤学家将能够在一个盘子里进行所有的试验和错误，使患者免受化疗副作用、浪费时间和减少康复机会的影响。
Weiss和Tuveson希望看到几十年来的治疗理念在几年内发生变化。 Tuveson说：“治疗癌症的效果应该与治疗感染相似。”。 如果你感染了严重的细菌，医生可能会先开广谱抗生素，但同时他们也会把你的血液和尿液化验送到实验室，等着看你感染了什么病菌。 一旦他们知道了真正的罪魁祸首，他们经常会将药物换成最有效的抗生素来对抗它。“我希望有机物也能同样使用它们，作为一种癌症的细菌学测试，它能告诉我们最好的杀死方法，”图维森说。 “我很乐观，他们可以为我们指出癌症的致命弱点。”
主导图片：Le Panda/Shutterstock和Hunky/Shutter stock
工具书类
1.E.术后五年胰腺癌生存率增加到11%。 pancan.org（2022）。
2.Gaddam，S.2000年至2018年美国胰腺癌发病率（按年龄和性别）。 美国医学会杂志 326 , 2075-2077 (2021).
莉娜·泽尔多维奇（Lina Zeldovich）在一个俄罗斯科学家家庭长大，她在睡前听有关火山、黑洞和勇敢探险家的故事。 她写信给 《纽约时报》 , 科学美国人 , 读者文摘 、和 奥杜邦杂志 除其他出版物外，还因报道粪便科学而获得四项奖项。 她的书， 另一种暗物质：将浪费转化为财富的科学与商业 于2021年由芝加哥大学出版社出版。 你可以在 LinaZeldovich.com网站 和 @利纳泽尔多维奇 .
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