芯片平台上的胰腺类器官

胰腺导管腺癌(PDAC)是一种非常侵袭性的癌症，由于缺乏早期诊断和现有治疗的有效性低。它是最常见的胰腺癌类型，占90%以上胰腺癌用例。据估计，5年总生存率低于8%。PDAC与衰老有关，糖尿病除了肥胖，还有吸烟、饮酒等生活习惯。随着其中一些危险因素的发病率上升，科学家估计PDAC的发病率和PDAC相关的死亡在未来10年将增加两倍。

开发可靠的早期PDAC诊断工具对防治该病的致死率至关重要。由Matthias Meier (Helmholtz Zentrum München和TUM的Helmholtz先锋校区)、Meike Hohwieler和Alexander Kleger (Ulm大学医学中心)领导的研究团队开发了一种全新的、独特的设计瀑样该平台为人类胰管形成的第一步提供了迫切需要的途径。

片上胰腺

更好地理解胰腺发育和癌变的机制对于识别可靠的标志物以及开发新的诊断工具至关重要。为此，必须在体外建立可靠的人类胰腺模型。随着研究小组的新方法，不再需要来自健康人、个人或患者的组织。

“我们接受了在芯片平台上复制人类胰腺发育的挑战。我们对人类多能干细胞进行编程，使其成为我们的谱系承诺胰腺导管细胞来源。我们证明，我们的平台可以作为模拟胰腺发育的工具，通过时间分辨单细胞转录组和这篇文章的通讯作者Matthias Meier说。

为了更好地控制器官的关键三维特征，如形状和大小，该团队设计了一种新的微井芯片。新的设计也提高了方法的再现性。开发类器官的深入功能分析帮助团队分化出理想的人类胰腺导管命运，并最终成功开发出具有人类胰腺生理关键特征的成熟类器官，包括细胞外基质成分的分泌和细胞间通讯。该文章的通讯作者Alexander Kleger说:“对健康导管命运的回顾对于得出任何结论以进一步分析这种新的细胞资源是至关重要的。”

新的生物标记物

研究人员使用新芯片和类有机物来测试其在识别PDAC早期发病的新生物标志物方面的有效性，第一个结果是有希望的。一个被鉴定的标志物是丝蛋白b，一种与多种组织中的致癌作用有关的蛋白质。在一小群PDAC患者中进行的进一步验证和分析证实，filamin b是一种有希望的液体活检生物标记物，用于检测疾病的早期发病。此外，该生物标志物可能是疾病预后的潜在预后标志物。

“我们的技术最引人注目的应用是，我们现在能够评估和识别具有预后价值的新的早期检测生物标记物，最终转向早期胰腺癌的检测，希望在未来，这将引导我们开发新的治疗方法，可用于早期发病或甚至死亡。”作为预防措施，”文章第一作者桑德拉·维德曼说。

这项研究发表在自然生物医学工程．