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，解决了肿瘤如何形成的几十年前的谜团。

这种新方法可以帮助研究人员从组织活检中获取更多信息，并可能改善胰腺癌的治疗方法。该技术由弗朗西斯克里克研究所的科学家开发，其结果发表在Nature上。这项工作得到了欧洲研究委员会和英国癌症研究中心，医学研究委员会和惠康的核心资助。

胰腺是一种重要器官，位于胃后面，在消化过程中起着关键作用。它依赖于将其连接到其他消化器官的管道网络，并且在管道中发现最常见的胰腺癌。然而，到目前为止，只能看到这些导管癌的2D切片，其中包含无法解释的各种异常形状。

“为了研究胰腺癌的起源，我们花了六年时间开发了一种新方法来分析三维癌症活检组织，”该研究论文的共同主要作者弗朗西斯克里克研究所的Hendrik Messal博士解释道。“这项技术揭示了癌症在管壁中发展，并且根据管道的大小向内或向外生长。这解释了我们在2D切片中看到的神秘形状差异已有数十年。”

通过分析3D中发展中的癌症，该团队定义了两种不同类型的癌症形成，这些癌症形成源于导管细胞：“内生”肿瘤，其生长为导管和“外生”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Crick的生物物理学家合作，他们创造了复杂的计算机模型。

“我们对管道进行了模拟，描述了单个细胞的几何形状以了解组织形状，”该论文的共同主要作者，生物物理学家Silvanus Alt博士解释道。“模型和实验结果均证实，当导管直径小于约20微米，约为五十分之一毫米时，癌症会向外生长。”

由Axel Behrens博士和Guillaume Salbreux博士领导的Crick两个研究小组之间的跨学科合作使这项工作成为可能。Axel的小组研究干细胞和胰腺癌，而Guillaume专注于使用物理学来理解生物过程。

“当我们在自行车棚碰到对方时，我想我们首先开始讨论这个问题，”阿克塞尔说。“偶然发生的事情令我惊讶，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出现的生物物理学理解。现在我们知道胰腺癌可以通过这两种不同的方式发展，我们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传播。多年后，这可能会改善诊断或治疗方案。“

该团队还将该技术应用于其他器官，并发现肝脏气道和肝脏管道中的癌症表现相同。

“数据和我们的模型都表明肿瘤生长的两种不同机制完全取决于系统的先天物理学，”Guillaume Salbreux博士解释道。“像大多数癌症一样，导管胰腺癌始于一个开始分裂的缺陷细胞。我们发现很快，当只有少数细胞时，肿瘤已经开始向内或向外生长，这取决于导管直径。定义这个基本过程将帮助我们更好地了解癌症在全身许多地方的生长情况。“

英国癌症研究中心的胰腺癌专家Andrew Biankin教授说：“这项技术突破有可能解开许多未解决的问题，这些问题对于我们如何理解和治疗胰腺癌具有重要意义。我们必须更好地掌握这些癌症从最早阶段开始的表现。 ，以帮助开发治疗疾病，其存活率仍然低得顽固。“