一项研究3D组织样本的新技术揭示了胰腺癌可以以两种不同的方式开始和发展，并解开了几十年前肿瘤是如何形成的谜团。
这种新方法可以帮助研究人员从组织活检中获得更多信息，并可能改善胰腺癌的治疗。这项技术是由弗朗西斯克里克研究所的科学家开发的，结果发表在《自然》杂志上。这项工作得到了欧洲研究委员会和英国癌症研究中心、医学研究委员会和韦尔科姆的支持。
胰腺是位于胃后的重要器官，在消化过程中起着关键作用。它依赖于连接它和其他消化器官的管道网络，最常见的胰腺癌就是在管道中发现的。然而，到目前为止，只能看到这些导管癌的2D切片，其中包含各种无法解释的异常形状。
“为了研究胰腺癌的起源，我们花了六年时间开发了一种分析三维癌症活检组织的新方法，”该研究论文的合著者、弗朗西斯克里克研究所的亨德里克梅萨尔博士解释说。“这项技术揭示了癌症在管壁中发展，并根据管道的大小向内或向外生长。这解释了几十年来我们在2D切片中看到的神秘形状差异。”
通过在3D中分析正在发展的癌症，研究小组定义了两种不同类型的癌症形成，它们起源于血管元素：“内源性”肿瘤，其生长成导管性肿瘤，以及“外源性”肿瘤，其向外生长。为了找出癌细胞以特定方式生长的原因，他们分析了详细的3D图像，并与克里克生物物理学家合作创建了复杂的计算机模型。
“我们模拟了管道，并描述了单个细胞的几何形状，以了解组织形状，”生物物理学家、这篇论文的合著者Silvanus Alt博士解释道。“模型和实验结果都证实，当导管直径小于约20微米，也就是约五十分之一毫米时，癌症就会向外生长。”
由阿克塞尔伯伦斯博士和纪尧姆萨尔布雷博士领导的克里克的两个研究小组之间的跨学科合作使这项工作成为可能。阿克塞尔的团队研究干细胞和胰腺癌，而纪尧姆专注于用物理学来理解生物过程。
阿克塞尔说：“当我们在自行车棚见面时，我认为我们应该首先讨论这个问题。“意外发生的事情让我很惊讶。我们现在拥有专利技术，可以看到癌症的三维形状和对肿瘤外观的生物物理了解。既然我们知道胰腺癌可以以这两种不同的方式发展，我们就可以开始研究一个人是否可能更具攻击性或以不同的方式扩散。多年来，这可能会改善诊断或治疗计划。”
该团队还将该技术应用于其他器官，发现肝气道和肝管中的癌症表现相同。
“数据和我们的模型都表明，肿瘤生长的两种不同机制完全依赖于系统的先天物理学，”Guillaume Salbreux博士解释说。“像大多数癌症一样，导管胰腺癌始于开始分裂的缺陷细胞。我们很快发现，当只有少数细胞时，肿瘤已经开始向内或向外生长，这取决于导管的直径。定义这一基本过程将有助于我们更好地了解癌症在身体许多部位的生长情况。”
英国癌症研究中心(Cancer Research UK)的胰腺癌专家安德鲁卞金(Andrew Biankin)教授表示：“这项技术突破有可能解决许多尚未解决的问题，这对我们理解和治疗胰腺癌具有重要意义。我们必须从早期更好地掌握这些癌症的表现。为了帮助发展和治疗疾病，存活率仍然很低。”
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