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基因工程腎臟器官的顯微鏡圖像被用來解決關(guān)于結(jié)節(jié)性硬化癥復(fù)合體的醫(yī)學(xué)之謎。資料來源：細(xì)胞研究

高級作者、渥太華醫(yī)院高級科學(xué)家、渥太華大學(xué)教授比爾-斯坦福博士說："幾十年來，結(jié)節(jié)性硬化癥腫瘤的起源細(xì)胞一直是個謎。我們的研究結(jié)果可以幫助找到這種挑戰(zhàn)性疾病的可能治療目標(biāo)"。

TSC是一種罕見的遺傳性疾病，導(dǎo)致皮膚、大腦、心臟、腎臟或肺部的良性腫瘤生長。TSC腫瘤具有明顯的多樣性，出現(xiàn)在兒童或成人身上，癥狀從輕微到危及生命，通常包括癲癇發(fā)作和腎臟問題。治療方案是有限的，而且現(xiàn)今沒有治愈方法。

"腎臟疾病是TSC患者死亡的主要原因。"渥太華醫(yī)院和渥太華大學(xué)醫(yī)學(xué)博士生Adam Pietrobon博士說："大約60%至80%的患者在腎臟中出現(xiàn)腫瘤，常常降低腎臟功能，有時導(dǎo)致災(zāi)難性的出血。然而，沒有足夠的實(shí)驗(yàn)室模型來研究TSC如何影響腎臟，所以我們自己做了一個。"

TSC1或TSC2基因的突變是TSC的根本原因。這些突變不是從父母那里遺傳而來，而是在大多數(shù)患者的發(fā)育或生命早期自發(fā)產(chǎn)生。這使得TSC成為一種難以研究的疾病。實(shí)驗(yàn)室的研究人員通常使用動物來研究人類疾病，然而，沒有一個動物模型能完全反映TSC對腎臟的影響。

腎臟中的TSC腫瘤讓專家們困惑不已，因?yàn)樗鼈冊诖笮?、?xì)胞構(gòu)成和基因表達(dá)方面有著驚人的差異，甚至在同一個病人身上也是如此。是什么導(dǎo)致了這種廣泛的多樣性，這使得治療具有挑戰(zhàn)性。

為了更好地了解TSCs對腎臟的影響，該團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里用人類干細(xì)胞培育出3D腎臟組織，這些干細(xì)胞經(jīng)過基因工程處理，具有TSC1或TSC2突變。這些微型、簡化版的腎臟被稱為有機(jī)體，其基因特征與患者身上的TSC腫瘤相似。然后，研究人員從這些腎臟器官中提取單細(xì)胞，并將其注射到小鼠的腎臟中，在那里它們成長為人類TSC腫瘤。

利用這些器官，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，被稱為Schwann細(xì)胞前體的細(xì)胞是TSC腫瘤在腎臟中的起始點(diǎn)。他們還發(fā)現(xiàn)這種單一的突變會影響許多不同種類的細(xì)胞的發(fā)展，這解釋了即使在同一個人身上，腎臟腫瘤的變化。

Pietrobon博士說："這些'迷你腎臟'不僅可以幫助我們更好地了解這種疾病，它們還可以用來測試新的療法。