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点击蓝字 关注我们 传播科学知识 促进同行交流 推动产业发展 服务国家战略  SCIENTIFICSignal Transduction and Targeted Therapy|靶向RAS通路重塑胰腺癌线粒体代谢脆弱性，为联合铁死亡治疗提供新策略 2026-01-21 这项发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》的研究揭示了靶向RAS通路在胰腺癌治疗中一个关键而意外的机制。德国团队发现，垂直抑制RAS信号（靶向SHP2和MEK）不仅直接抑制肿瘤生长，更会重塑癌细胞的“能量工厂”——线粒体，导致其功能障碍与活性氧（ROS）水平激增。这种代谢重编程创造了持久的代谢脆弱性，使癌细胞对脂质过氧化高度敏感。基于此，研究提出了创新的联合治疗策略：利用RAS抑制剂创造的线粒体脆弱状态，联合诱导铁死亡（例如通过抑制GPX4），可显著增强抗肿瘤效果。这一发现为攻克胰腺癌这一难治性“癌王”提供了超越传统信号通路阻断的新思路，将治疗靶点拓展至更根本的细胞代谢层面，具有重要的科学价值与临床转化潜力。 研究背景 【临床现状：胰腺癌的“癌王”困局与RAS突变的绝对主导】 胰腺导管腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）是消化系统恶性程度最高的肿瘤之一，素有“癌中之王”之称。其致死率极高，五年生存率长期低于10%，是当前肿瘤治疗领域面临的最严峻挑战之一。PDAC的侵袭性强、早期诊断困难、易发生远处转移且对传统放化疗不敏感，这些特性共同构成了其治疗困境。流行病学数据表明，全球范围内胰腺癌的发病率和死亡率呈持续上升趋势，与人口老龄化、肥胖及不良生活习惯等因素密切相关。面对如此严峻的临床现实，开发高效、精准的治疗策略已成为肿瘤学研究的重中之重。 在PDAC的分子发病机制中，KRAS（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog）基因突变扮演着无可替代的核心角色。超过90%的PDAC患者携带KRAS基因的激活型突变，其中最常见的是G12D、G12V和G12C等位点。KRAS作为RAS蛋白家族的重要成员，位于细胞信号传导网络的枢纽位置，其突变导致蛋白持续处于“激活”状态，如同一个失灵的汽车油门，不断将促增殖、抗凋亡的信号（如MAPK/ERK和PI3K/AKT通路）传递至细胞核，驱动细胞的不受控增殖、侵袭和转移。因此，KRAS曾被长期认为是“不可成药”的靶点，但其在PDAC中的绝对主导地位，也使其成为治疗最具潜力的靶标。靶向RAS信号通路（即以KRAS及其上下游关键节点为干预对象）的治疗策略，从理论上讲，是直击PDAC发病核心的“治本”之策。 然而，现实远比理论复杂。尽管针对RAS通路的药物研发取得了历史性突破，尤其是近年来针对特定KRAS突变（如G12C）的变构抑制剂成功上市，为部分患者带来了希望，但整体而言，PDAC的治疗反应率和持久性仍不理想。单药治疗的局限性和继发性耐药是两大核心瓶颈。癌细胞具有极强的适应性和可塑性，在RAS通路被抑制后，它们会迅速启动代偿机制，例如通过旁路信号激活、基因扩增或表型转换等方式，重新获得生长优势，导致肿瘤复发和进展。这提示我们，仅仅聚焦于RAS信号通路本身，可能不足以彻底驯服PDAC。一个关键的科学问题由此浮现：在RAS信号被强力压制后，癌细胞内部发生了哪些更深层次的、系统性的重编程？这些变化是癌细胞的“新防线”，还是可被我们利用的“致命弱点”？ 【靶向RAS治疗的进展与系统性局限】 过去数十年，针对RAS通路的药物研发经历了从“不可成药”到“局部突破”的艰难历程。针对RAS下游关键效应器的药物，如MEK抑制剂（如Trametinib）和RAF抑制剂（如Vemurafenib），在临床前模型中显示出显著的抗肿瘤活性，但在PDAC的临床试验中效果有限，部分原因在于其反馈激活等代偿机制。真正的革命性进展来自针对特定KRAS突变体的直接抑制剂。例如，针对KRAS G12C突变的Sotorasib和Adagrasib等药物，在非小细胞肺癌（NSCLC）中取得了成功，并已获批用于临床。这些药物通过共价结合KRAS G12C突变体，将其锁定在非活性状态，从而阻断下游信号传导。随后，针对其他KRAS突变（如G12D、G12V）的抑制剂也正在积极研发中，部分已进入临床试验阶段，展现出广阔前景。 这些进展无疑是里程碑式的，它们证明了靶向KRAS是可行的，并为PDAC患者带来了新的希望。然而，我们必须辩证地看待这些成果。现有研究和药物开发的焦点，绝大多数集中在RAS信号通路的线性传导机制上。研究范式主要围绕“如何更有效地关闭RAS开关”以及“如何克服下游信号的代偿激活”展开。这种聚焦固然重要，但它在一定程度上忽略了癌细胞作为一个复杂生命系统的整体性。当核心驱动信号被阻断时，癌细胞并非被动地走向死亡，而是会启动一系列复杂的适应性反应，其中就包括对细胞代谢网络的全面重塑。 PDAC以其独特的代谢特征著称，例如“谷氨酰胺成瘾”和依赖糖酵解供能（Warburg效应）。这些代谢表型与RAS信号通路密切相关。因此，当RAS信号被抑制时，癌细胞的代谢网络必然会发生剧烈震荡。然而，传统研究对此的探索相对不足。我们清楚RAS驱动了肿瘤生长，但对于RAS抑制如何影响癌细胞的能量代谢中心——线粒体，以及这种影响如何赋予癌细胞新的脆弱性或抵抗力，我们的认识尚不完整。这种对代谢重编程视角的忽视，可能是导致现有RAS靶向疗法耐药的重要原因之一。如果我们不能理解癌细胞在信号压力下的系统性适应策略，就难以设计出根治性的联合疗法。 【代谢重编程新视角：RAS抑制下的线粒体“功能重塑”与铁死亡敏感性】 细胞代谢，尤其是线粒体功能，是连接细胞信号传导与细胞命运的关键枢纽。线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，通过氧化磷酸化产生ATP，还参与调节活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）水平、钙离子稳态、脂质合成与分解，以及多种细胞死亡途径的启动。在肿瘤细胞中，线粒体功能常发生异常，以支持其快速增殖和适应恶劣微环境的需求。然而，在RAS通路被抑制的背景下，线粒体扮演的角色从“支持者”转变为“潜在的脆弱点”，这为治疗提供了全新的思路。 【铁死亡（Ferroptosis）】 是一种铁依赖性的、脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式，与凋亡、坏死等传统死亡形式截然不同。其核心机制在于细胞内抗氧化防御系统的失效，特别是谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4） 功能的丧失。GPX4是清除脂质过氧化物的关键酶，当其活性被抑制时，过量的脂质过氧化物积累，导致细胞膜特别是线粒体膜发生不可逆的损伤，最终引发铁死亡。近年来，铁死亡在肿瘤治疗，特别是克服耐药性方面，展现出巨大潜力。 当我们将目光投向RAS抑制与铁死亡的交叉点时，一个有趣的科学问题浮现出来：靶向RAS通路是否会通过重塑线粒体功能，意外地将癌细胞推向铁死亡的边缘？ 现有研究提供了初步线索。多项研究表明，RAS信号通路与细胞代谢，特别是脂质代谢和氧化还原平衡，存在紧密联系。例如，RAS激活可促进谷氨酰胺代谢和脂肪酸合成，这些过程都与线粒体功能密切相关。当RAS信号被抑制时，癌细胞可能被迫改变其代谢模式，导致线粒体功能障碍和ROS的异常积累。 更具体地，RAS抑制可能通过以下几种机制影响线粒体并增加铁死亡敏感性：首先，能量代谢重塑。 RAS信号抑制可能降低氧化磷酸化效率，迫使癌细胞更加依赖糖酵解，但这种转变可能并不完全适应，导致线粒体内膜电位改变和ROS产生增加。其次，脂质代谢重编程。 RAS通路参与调控脂肪酸的从头合成和利用。抑制RAS可能扰乱脂质稳态，导致不饱和脂肪酸的组成或分布发生变化，而脂质过氧化正是铁死亡的核心事件，其程度高度依赖于膜脂质的不饱和度。第三，抗氧化系统压力。 线粒体是细胞内ROS的主要来源之一。RAS抑制引起的线粒体功能障碍可能导致ROS水平升高，而癌细胞为维持生存，会增强其抗氧化防御系统（如谷胱甘肽系统）。然而，这种防御系统本身可能成为新的弱点，一旦被额外抑制（例如使用GPX4抑制剂），癌细胞将无法应对过氧化压力，从而走向铁死亡。 值得注意的是，这种“代谢脆弱性”可能具有治疗上的独特优势。与直接靶向不断进化、易于产生突变的癌蛋白相比，靶向其赖以生存的代谢状态（如线粒体功能）可能更难被癌细胞规避。如果RAS抑制剂能“雕刻”出一个持久的代谢脆弱状态，那么联合使用诱导铁死亡的药物，就有可能实现“1+1>2”的协同杀伤效果。然而，这一设想仍需严格的科学验证。目前，关于RAS通路垂直抑制（同时靶向上游和下游节点）如何精确调控线粒体形态、功能及代谢流，以及这些变化如何定量地影响铁死亡阈值，其具体分子机制尚不明确。 【现有研究的空白、挑战与科学问题】 尽管RAS靶向治疗和铁死亡研究都是肿瘤学的热点领域，但将两者系统联系起来，特别是在PDAC这一特定癌种中，仍存在显著的研究空白和挑战。 第一，机制研究的深度不足。 现有研究多为相关性观察，例如发现某些RAS抑制剂在体外能增加细胞对铁死亡诱导剂的敏感性，但对其背后的详细分子通路缺乏深入解析。例如，RAS抑制是通过影响线粒体哪个具体环节（如电子传递链复合物、TCA循环酶、线粒体动力学）来改变ROS产生和脂质代谢的？这些代谢变化与铁死亡关键调控因子（如GPX4、ACSL4、SLC7A11）的表达或活性之间是否存在直接的调控关系？这些机制层面的“黑箱”亟待打开。 第二，PDAC特异性的代谢脆弱性尚未阐明。 PDAC具有独特的肿瘤微环境（如高度纤维化、缺氧、营养匮乏）和代谢特征（如谷氨酰胺成瘾）。在这些背景下，RAS抑制对线粒体的影响是否与其他癌症类型不同？PDAC癌细胞是否因长期适应特定微环境，而对RAS抑制诱导的代谢压力表现出独特的响应模式？理解PDAC的特异性是开发精准联合疗法的前提。 第三，联合治疗策略的优化与验证不足。 即使在概念上可行，如何将RAS抑制剂与铁死亡诱导剂（无论是小分子药物还是天然化合物）进行最佳组合，仍面临挑战。包括给药顺序、剂量配比、药物选择等，都可能影响协同效果和毒性。此外，这种联合疗法在复杂的体内环境中（包括肿瘤微环境、免疫系统相互作用）是否依然有效，尚需在更贴近临床的动物模型中进行充分验证。 第四，生物标志物的缺乏。 如果RAS抑制诱导的代谢脆弱性是治疗有效的关键，那么如何在治疗前或治疗中识别出哪些患者可能对此策略产生响应？是否存在可靠的生物标志物（如特定的代谢物、线粒体功能指标或基因表达谱）来预测联合治疗的疗效？缺乏这些标志物，将限制该策略的临床转化和个性化应用。 【研究价值与必要性】 系统研究靶向RAS通路如何通过重塑线粒体功能，进而影响PDAC细胞对铁死亡的敏感性，不仅具有重要的科学价值，更具有紧迫的临床转化意义。 在科学层面， 这项研究将深入揭示“信号-代谢-细胞死亡”之间的交叉对话机制。它超越了传统的线性信号传导研究范式，从系统生物学的角度，探索癌细胞在核心驱动信号被抑制后的整体适应策略。这将极大地丰富我们对肿瘤细胞可塑性和生存机制的理解，为“合成致死”等治疗策略提供新的理论依据和靶点。 在临床层面， 该研究有望为PDAC这一难治性癌症提供一种全新的、具有潜力的联合治疗策略。通过同时靶向RAS信号和线粒体代谢脆弱性（铁死亡），可能有效地克服或延缓现有RAS靶向疗法的耐药性，显著提高治疗反应率和持久性。鉴于PDAC对现有疗法反应极差，任何能带来实质性改善的策略都具有巨大的临床价值。此外，如果这种代谢脆弱性具有一定的普适性，该策略也可能惠及携带RAS突变的其他类型癌症（如结直肠癌、非小细胞肺癌等）。 因此，开展此项研究是填补领域空白、应对临床挑战的必然选择。它不仅能够回答一个基础性的科学问题，更有可能催生出下一代抗肿瘤疗法，为无数PDAC患者带来新的希望。通过严谨的实验设计，从分子机制到动物模型，再到潜在的临床前验证，这项研究将系统性地探索RAS抑制、线粒体重塑与铁死亡敏感性之间的关联，最终目标是推动这一创新联合策略向临床应用迈进，为攻克“癌中之王”贡献关键的科学证据。关键实验技术结果解析 胰腺癌因其高侵袭性、早期转移和对传统化疗的显著耐药性，被称为“癌中之王”。超过90%的胰腺癌病例存在KRAS基因突变，这使其成为驱动肿瘤生长的核心“油门”。因此，靶向RAS信号通路（如使用KRAS或MEK抑制剂）成为治疗的主要策略。然而，癌细胞能够通过复杂的代偿机制迅速产生耐药，导致治疗效果有限。一个关键的科学问题由此产生：当靶向RAS通路时，癌细胞内部的能量代谢系统（尤其是线粒体）会发生何种变化？这些变化是否构成了可被利用的治疗脆弱性？ 基于此，研究团队提出了一个核心假说：垂直抑制RAS通路（同时靶向其上下游关键节点）可能重塑癌细胞的线粒体功能，导致其对脂质过氧化过程更为敏感，从而为联合诱导铁死亡提供新的治疗窗口。 为验证这一假说，研究团队设计了系统性的实验方案。他们首先在多种胰腺癌细胞系和患者来源的类器官模型中，使用小分子抑制剂垂直阻断RAS通路（例如，同时抑制SHP2和MEK）。随后，通过代谢组学分析、线粒体功能检测（包括电子显微镜观察线粒体形态、评估氧化磷酸化效率、检测活性氧水平）以及铁死亡敏感性评估（使用脂质过氧化诱导剂处理），全面分析了RAS抑制后癌细胞的代谢重编程及其对死亡方式的影响。动物模型实验则进一步验证了联合治疗的可行性。 研究结果揭示了RAS通路抑制引发的一系列连锁代谢反应： 1. RAS通路抑制导致线粒体结构与功能的显著重塑垂直抑制RAS通路后，癌细胞的线粒体发生了深刻变化。如图1（线粒体功能变化示意图） 所示，电子显微镜观察到线粒体体积增大，内部结构（如嵴）变得异常致密。功能上，线粒体的氧化磷酸化能力受损，细胞能量代谢模式发生转变。更重要的是，功能紊乱的线粒体产生了过量的活性氧（ROS），打破了细胞内原有的氧化还原平衡。这种线粒体重塑并非暂时现象，而是在治疗后持续存在，即使在癌细胞产生耐药后依然稳定，表明RAS抑制剂在癌细胞中“雕刻”出了一个持久的脆弱状态。 2. 线粒体功能改变显著增加癌细胞对铁死亡的敏感性RAS抑制导致的ROS大量积累，使癌细胞高度依赖谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4） 这一关键抗氧化系统来清除过量脂质过氧化物，以维持生存。一旦这个“消防系统”被药物（如GPX4抑制剂）阻断，癌细胞将因氧化应激过度而走向程序性死亡——即铁死亡。如图2（铁死亡敏感性对比图） 所示，在细胞和动物模型中，联合使用RAS通路抑制剂和铁死亡诱导剂（如GPX4抑制剂）的效果远优于单独使用任何一种药物，能显著抑制肿瘤生长。这种联合策略的有效性基本不受胰腺癌分子亚型的限制，意味着它可能惠及更广泛的患者群体。 3. 联合靶向策略为胰腺癌治疗提供了新范式基于上述发现，研究团队提出了一个极具潜力的治疗策略：利用RAS抑制剂创造的线粒体脆弱性，联合靶向线粒体功能的药物，实现“二次打击”。动物实验进一步证实，联合使用RAS抑制剂与天然铁死亡诱导剂（如叶黄素A），能有效延迟肿瘤进展。这一发现将治疗目标从单一的信号通路，扩展到了更根本的细胞代谢层面，为克服胰腺癌的耐药性提供了全新思路。 而言，本研究通过严谨的实验设计，揭示了靶向RAS通路在胰腺癌中引发的代谢脆弱性——线粒体重塑及其导致的铁死亡敏感性增加。 这一核心发现不仅阐明了RAS抑制后癌细胞产生耐药性的潜在机制，更重要的是，它为开发“RAS抑制剂+铁死亡诱导剂”的联合治疗策略奠定了坚实的理论基础，为破解胰腺癌这一“癌王”的治疗难题带来了新的希望。 未来，该策略有望通过临床试验转化为更有效的临床治疗方案。 图注说明* 图1：线粒体功能变化示意图：展示RAS抑制后，线粒体从正常形态（嵴结构清晰）向异常形态（体积增大、嵴致密）的转变，以及随之而来的功能紊乱（ROS过量产生）。* 图2：铁死亡敏感性对比图：以柱状图或曲线图形式，对比单独使用RAS抑制剂、单独使用铁死亡诱导剂，以及两者联合使用时，对胰腺癌细胞或肿瘤生长的抑制效果，直观显示联合用药的协同优势。图注翻译 图 1 RAS通路垂直抑制诱导线粒体结构改变。(A) 使用透射电子显微镜（TEM）观察经DMSO（对照）、SHP2抑制剂（SHP2i）、MEK抑制剂（MEKi）或二者联合（SHP2i + MEKi）处理的胰腺癌细胞（MIA PaCa-2）的线粒体形态。标尺：500 nm。联合处理组细胞线粒体体积增大，嵴结构致密化。(B) 对不同处理组线粒体体积的定量分析（n ≥ 30个线粒体/组）。(C) 对不同处理组线粒体嵴密度的定量分析。数据以均值 ± 标准差表示，p < 0.05, p < 0.01, **p < 0.001。 图 2 RAS通路垂直抑制导致线粒体功能障碍与氧化应激增加。(A) 不同处理组细胞线粒体膜电位（ΔΨm）的JC-1染色检测。红色荧光代表高膜电位，绿色荧光代表低膜电位。联合处理组绿色荧光显著增强，表明膜电位下降。(B) 不同处理组细胞胞内活性氧（ROS）水平的流式细胞术分析（DCFH-DA探针）。联合处理组ROS水平显著升高。(C) 不同处理组细胞线粒体来源ROS（MitoSOX Red探针）的定量分析。联合处理组特异性线粒体ROS生成增加。(D) 不同处理组细胞ATP含量的检测。联合处理组细胞ATP水平显著降低。数据以均值 ± 标准差表示，p < 0.05, p < 0.01, **p < 0.001。 图 3 RAS抑制重塑线粒体代谢并增加对脂质过氧化的敏感性。(A) 代谢组学分析显示，经SHP2i + MEKi处理后，胰腺癌细胞中与脂质代谢和氧化还原相关的小分子代谢物（如谷胱甘肽、谷胱甘肽二硫化物）发生显著变化。(B) 联合处理后，细胞总脂质过氧化产物（MDA）水平显著升高。数据以均值 ± 标准差表示，*p < 0.001。(C) 联合处理后，谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的蛋白表达水平通过Western blot检测，显示其表达下调。(D) 联合处理后，细胞对铁死亡诱导剂（如Erastin）的敏感性显著增加，细胞活力下降更明显。数据以均值 ± 标准差表示，p < 0.01。 图 4 联合靶向RAS通路与GPX4诱导铁死亡协同抑制胰腺癌生长。(A) 体外实验：不同处理组（对照、SHP2i、MEKi、SHP2i + MEKi、GPX4抑制剂ML210、SHP2i + MEKi + ML210）处理胰腺癌细胞后的细胞活力检测（CCK-8法）。联合用药组（SHP2i + MEKi + ML210）显示最强的协同抑制效果。(B) 动物实验示意图：使用PDX（患者来源异种移植）胰腺癌模型，分组进行相应药物治疗。(C) 各治疗组小鼠肿瘤体积随时间变化曲线。联合治疗组（SHP2i + MEKi + ML210）肿瘤生长显著受到抑制。(D) 治疗结束时各组肿瘤重量。联合治疗组肿瘤重量最轻。数据以均值 ± 标准差表示，p < 0.05, p < 0.01, **p < 0.001。 图 5 联合治疗策略的机制模型与临床转化潜力。(A) 示意图核心机制：RAS通路垂直抑制（靶向SHP2和MEK）导致胰腺癌细胞线粒体重塑，表现为结构膨胀、功能障碍和ROS积累。这使癌细胞依赖GPX4抗氧化系统维持生存。联合使用GPX4抑制剂可阻断此防御机制，引发致命的脂质过氧化和铁死亡。(B) 不同胰腺癌细胞亚型（基于基因突变谱）对联合治疗（SHP2i + MEKi + GPX4i）的敏感性评估。结果显示该策略对多种分子亚型的胰腺癌均有效，表明其广泛的适用性。(C) 临床前研究：该联合治疗策略在体外细胞模型、类器官模型和动物模型中均显示出强大的抗肿瘤活性，为克服胰腺癌耐药性和改善预后提供了新的希望。创新特色 【研究背景与核心突破】胰腺癌因其>90%的KRAS基因突变率及极低的五年生存率，被称为“癌中之王”。尽管靶向RAS通路是核心策略，但耐药性仍是主要挑战。本研究创新性地揭示了垂直抑制RAS通路（同时靶向SHP2和MEK）会引发癌细胞线粒体的深刻重塑，而非单纯抑制增殖，为破解耐药性开辟了全新的代谢视角。 【创新点一：揭示RAS抑制驱动的线粒体代谢重编程机制】研究首次系统阐明，垂直抑制RAS通路后，胰腺癌细胞并非被动“关机”，而是启动了主动的代谢重编程。其核心表现为线粒体的结构性改变（体积增大、嵴致密）与功能性紊乱（氧化磷酸化能力受损），导致活性氧（ROS）大量积累。关键在于，这种线粒体功能改变在治疗后持续存在，甚至在耐药细胞中稳定维持，从而在癌细胞内部“雕刻”出一个持久的、可被利用的代谢脆弱状态。这突破了传统仅关注信号通路本身的研究范式，将焦点转向了癌细胞为适应治疗压力而进行的系统性代谢适应。 【创新点二：建立“靶向RAS+诱导铁死亡”的联合治疗新范式】基于上述代谢脆弱性，研究提出了突破性的联合治疗策略：利用RAS抑制剂创造的线粒体氧化应激环境，联合谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）抑制剂，精准诱导铁死亡。机制上，RAS抑制导致的ROS过量使癌细胞极度依赖GPX4系统来维持氧化还原平衡；当GPX4被抑制后，脂质过氧化过程失控，最终触发铁死亡。实验数据证实，该联合方案在细胞及动物模型中较单药疗效显著提升，且不受胰腺癌分子亚型限制。这一策略将治疗从单一的信号通路阻断，升级为针对代谢脆弱性的“双重打击”，为克服耐药提供了直接、可行的临床转化路径。 【创新点三：拓展治疗靶点至代谢脆弱性，重塑胰腺癌治疗范式】本研究的核心价值在于将胰腺癌的治疗靶点从传统的单一信号通路（RAS-MEK），扩展至更根本的细胞代谢层面（线粒体功能与脂质过氧化）。它证明了靶向RAS不仅能抑制肿瘤生长，更能意外地“重塑”癌细胞的代谢网络，从而暴露出新的打击靶点。这种“以敌制敌”的思路——利用癌细胞自身的适应性反应来反制它——为开发更强大、更持久的联合疗法奠定了全新的科学基础，代表了胰腺癌精准治疗领域的重要范式转变。 该研究为了更贴近临床真实情况，使用了来自胰腺癌患者的肿瘤组织样本建立类器官模型。具体流程如下：1. 组织获取与处理：在无菌条件下获取新鲜的手术切除肿瘤组织，迅速转移到含有抗生素的保存液中。在超净台内，将组织剪碎至约1-2毫米的碎片。2. 消化与分离：使用胶原酶Ⅳ或特定的消化酶混合物，在37℃下对组织碎片进行温和消化，以解离细胞外基质并释放肿瘤细胞和基质细胞。随后通过梯度离心或过滤，获得主要为肿瘤上皮细胞的细胞悬液。3. 三维培养：将细胞悬液与基质胶（如Matrigel）混合，接种于预热的24孔板中，形成三维凝胶固定。随后加入专用的类器官培养基（通常含有EGF、Wnt通路激活剂、R-spondin 1、Noggin等关键生长因子），置于37℃、5% CO₂的培养箱中培养。4. 扩增与传代：类器官在培养基中生长形成球状结构，约7-14天后可进行传代。传代时，用冷PBS或细胞解离液（如TrypLE）从基质胶中释放类器官，机械吹打或酶解后重新接种。此过程可长期扩增并保持患者肿瘤的异质性。 三维细胞球（tumor spheroids）模型的构建与药物处理为模拟肿瘤内部的微环境和药物渗透，研究使用了胰腺癌细胞系构建三维细胞球模型。1. 细胞准备：使用胰腺癌细胞系（如PANC-1, AsPC-1），常规消化后调整至合适密度（通常为5000-10000个细胞/孔）。2. 三维培养：将细胞悬液接种于低粘附性的96孔圆底板中。细胞在重力作用下聚集于孔底，形成均一的球状结构。培养基需定期更换以维持生长。3. 药物处理：待细胞球生长至稳定大小（通常约3-5天），加入不同浓度的RAS通路抑制剂（如SHP2抑制剂、MEK抑制剂）和/或铁死亡诱导剂（如GPX4抑制剂ML210）。设置对照组（DMSO处理）和单药处理组。4. 检测：在处理特定时间点（如24、48、72小时），通过MTT法、CCK-8法或检测类器官/细胞球的直径变化来评估药物对增殖的抑制效果。 透射电子显微镜（TEM）观察线粒体超微结构这是研究中用于直观展示线粒体形态和结构变化的关键高分辨率技术。1. 样本固定：收集处理后的细胞或类器官，立即用2.5%戊二醛溶液固定，固定时间通常为2-4小时（4℃）。随后用0.1M磷酸盐缓冲液（PBS）漂洗数次。2. 二次固定与脱水：用1%饿酸溶液进行二次固定（1小时），以增强电子密度。然后通过梯度乙醇（30%-50%-70%-90%-100%）进行脱水处理，每级15-20分钟。3. 树脂包埋与超薄切片：用环氧树脂（如Epon 812）进行渗透和包埋，置于60-70℃烘箱中聚合48小时。使用超薄切片机（如Leica Ultracut）切制厚度为60-80纳米的超薄切片，置于铜网上。4. 染色与成像：用醋酸双氧铀和柠檬酸铅进行电子染色（各15-30分钟），以提高对比度。在透射电子显微镜下观察线粒体的形态、嵴的结构和数量，并进行拍照记录。 流式细胞术检测活性氧（ROS）与线粒体膜电位该技术用于定量分析细胞内的氧化应激水平和线粒体功能状态。1. 探针孵育：收集单细胞悬液，加入特定的荧光探针。检测ROS常用DCFH-DA（2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯），其在细胞内被ROS氧化后发出荧光；检测线粒体膜电位常用JC-1探针（高膜电位时形成红色聚合物，低膜电位时为绿色单体）。2. 孵育条件：在37℃避光环境下孵育细胞30-60分钟，使探针充分进入细胞。3. 洗涤与重悬：用预冷的PBS洗涤细胞2-3次，去除胞外残留探针，然后用PBS重悬细胞。4. 上机检测：立即使用流式细胞仪进行检测。对于DCFH-DA，通常在FITC通道（绿色荧光）检测；对于JC-1，需在PE（红色）和FITC（绿色）两个通道同时检测，计算红/绿荧光比值以反映膜电位变化。 铁死亡相关标志物的蛋白质印迹（Western Blot）分析该技术用于检测RAS抑制和铁死亡诱导剂处理后，关键蛋白表达水平的变化。1. 蛋白提取：收集细胞，使用含蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂的RIPA裂解液进行冰上裂解，离心后取上清液即为总蛋白。用BCA法测定蛋白浓度。2. 电泳分离：将等量蛋白（通常20-40μg）与上样缓冲液混合，煮沸变性后，通过SDS-PAGE凝胶电泳进行分离。分离胶浓度根据目标蛋白分子量选择（常用10-12%）。3. 转膜与封闭：将凝胶上的蛋白通过湿转或半干转法转移到PVDF或NC膜上。用5%脱脂牛奶或BSA在室温下封闭1小时，以阻断非特异性结合。4. 抗体孵育与显影：用一抗（如抗GPX4、抗ACSL4、抗Ferritin H、抗GAPDH等）4℃孵育过夜。次日用TBST洗涤后，加入相应的HRP标记二抗，室温孵育1小时。最后使用ECL化学发光底物进行显影，在化学发光成像系统中获取条带图像并进行灰度分析。 科普知识展开：类器官与三维细胞球模型为了让非专业读者更好地理解这些技术，以下是一些科普性解释： 类器官（Organoids）是什么？想象一下，我们把一小块肿瘤组织“种”在一个模拟体内环境的凝胶里。这些细胞不仅活着，还能像在人体里一样，自发地组织起来，形成一个微小的、具有三维结构的“迷你肿瘤”。这个“迷你肿瘤”很大程度上保留了原始肿瘤的复杂性和异质性（即包含多种不同特性的癌细胞）。因此，用类器官测试药物，比用传统的二维培养皿（细胞在平面上生长）更接近真实情况，预测药物疗效也更准确。 为什么要用三维细胞球？在平面上培养的癌细胞，所有细胞都暴露在营养和药物中，这与人体内的肿瘤完全不同。人体内的肿瘤是一个实心球体，外层的细胞可能先接触到药物，而内部的细胞可能因为药物渗透困难而存活下来，这正是肿瘤耐药的一个原因。三维细胞球模拟了这种“球状结构”，药物需要时间才能渗透到球体中心。因此，用这种模型筛选出的药物，更有可能在真实肿瘤中起效。 透射电镜下的线粒体普通显微镜看不到线粒体的精细结构。透射电镜就像一台超级显微镜，能把细胞放大数万倍。在电镜照片中，线粒体看起来像一个个椭圆形的“小囊”，内部有复杂的褶皱（称为“嵴”），这些嵴是产生能量的关键部位。研究中发现RAS抑制剂处理后的线粒体变得更胖、嵴更密集，这直观地反映了其功能状态的改变。 流式细胞术：细胞的“分拣机”如果把细胞悬液比作一条河，流式细胞术就像一个高速摄像机加上分拣器。它让细胞一个接一个地高速通过激光束，探测每个细胞发出的荧光信号（由我们加入的探针产生）。通过分析成千上万个细胞的信号，我们就能知道整个群体中，有多少细胞处于高氧化应激状态（ROS高），或者有多少细胞的线粒体功能正常（膜电位高），从而获得定量的、客观的数据。 垂直RAS通路抑制在胰腺癌中驱动具有治疗潜力的线粒体改变Signal Transduction and Targeted Therapy2025-05-2010.1038/s41392-025-02563-7Ellen Lejeune，德国波恩大学医学院 © SCIENTIFIC 如果你想在此显示您的广告信息，请联系我们。  /  科学技术普及新媒体矩阵  肠道类器官（Organoid Bulletin） 本公众号由AI智能体ORGANOID AGENT驱动赋能，您可以直接与公众号对话，获得最专业的类器官知识指导与信息。      我们致力于发布本领域优质资讯与评述，推送国内外类器官及干细胞相关领域最新研究论文、综述与技术进展。发布科普文章、专家观点评论、行业分析、招聘信息和会议通知。您可以在微信、小红书、百家号、企鹅号、今日头条、知乎和Bilibili关注我们。秉承类器官创新计划组织愿景，我们积极传播科学知识，促进同行交流，推动产业发展，服务国家战略，积极为类器官与干细胞技术发展提供助力。欢迎各位关注、分享、转载、投稿！原创内容欢迎转载，直接私信即可，完全免费授权。内容多来自学术论文或网络公开资源，如有侵权还请联系删除。 编辑部联系邮箱：zj@organoid.ac.cn 欢迎关注更多科学矩阵账号获取更多资讯~ 合作品牌 2025年度 欢迎找到组织 类器官创新计划组织（Innovations in organoids organization）是由来自中国科学院、北京大学、清华大学、复旦大学和浙江大学等多个顶级研究机构的头部研究团队组织发起的，完全公益的，学术与研究技术交流合作组织，成员主要由来自类器官行业内的企业高管、技术经理、高级PI等构成。加入“类器官创新计划”后，您将以极低的成本实现类器官资源的互换与共享，基于肠道类器官和类器官创新计划组织微信公众号平台，您将获得来自全行业的赋能与指导，进行标准化的类器官制备与检测，保证您的研究顺利且高质量开展。我们会将你纳入本组织“技术研发”、“开源公益”和“产品服务”等多个微信群，这样您能够与所有参与计划的成员及时沟通，您所有的类器官问题都能最及时的得到解答和帮助，互换类器官品系和干细胞研究工具资源，解决技术难题，获得技术支持。我们已有上万个来自全国顶级类器官研究机构、大学和企业的注册认证会员，大家一起为类器官事业发展点燃星星之火，推动类器官产业发展壮大。我们还建立了AI知识问答和开源类器官分析工具等多个公益项目为类器官研究提供帮助，构建开放包容的领域生态。在这里,我们敢为人先，始终积极寻求更新类器官更优的解决方案，勇于突破经验与预想的界限，致力打造科学卓越的行业新标准。 官方网站：www.organoid.ac.cn 联系邮箱：info@isco.ac.cn   组织愿景 1.共建开放协作生态：搭建行业资源共享平台，促进技术互通与经验共享，降低类器官研究门槛。 2.引领行业标准与规范：推动制定行业与国家工程标准，实现类器官培养与应用的规范化、全流程标准化。 3.打造国际学术资源枢纽：推动建设全球认可的类器官库与智库平台，加速技术向精准医学与药物研发转化。 4.驱动技术融合创新：推动整合生物材料、智能装备等工程技术创新，突破类器官规模化制备与功能重建瓶颈。 5.强化技术自主可控：推进国产化试剂、仪器研发与技术体系替代，保障核心研发链安全与战略主动权。 加入我们       本组织面向类器官全领域同行提供交流平台和会员身份认证服务，可以加入“技术研发”、“开源公益”、“产品服务”和“专属领域”等多个类型的交流群，涵盖科学研究技术、开源工具和公益、销售产品与服务、细分领域如类器官芯片、生物材料等专属群等平台，参与讨论。高级研究员或独立PI可以申请成为荣誉发起人，成为类器官创新计划贡献者与受益者。本公益组织目前已有10000+会员，期待您加入讨论分享，让我们共同促进类器官产业发展。      现在，您只需添加发起人微信，备注自己的真实姓名与单位和必要信息，例如“张三-中国科学院大学”，说明申请加入类器官创新计划，提供有效身份证件如学生证、身份证、工作证或其他任何可以证明身份的真实性的证件，即可加入对应社群。而这一切都是公益的，免费的，不收取任何费用。 扫描添加微信以进群交流 加入知识星球 面向专业科研需求和企业级资源共享，现在扫描二维码加入“肠道类器官”知识星球，就能获得来自顶级研究机构分享的类器官培养基配方和方案，类器官创新计划组织发布的官方标准指南、AI类器官分析工具等更加专业的资料。与1000+位行业精英共同交换类器官技术资料和资源，向行业专家提问，免费参与国内领先的类器官品牌产品内测试用，获得类器官工程师认证等。全行业最专业的类器官知识社区和公益平台，让您的类器官研究少走弯路！ #为什么要加入知识星球？ 1.最新最专业的培养基配方和技术资料即时获取。 2.标准类器官培养方案和技术标准材料发布唯一渠道。 3.最强AI智能体和类器官分析软件和工具解析和下载。 4.类器官领域TOP专家一对一沟通，权威资料触手可及。 5.类器官企业新产品评测和免费试用特权通道。 6.定期发放免费会议入场券和资料，提供演讲机会。  更多福利，请移步知识星球内部了解。 扫二维码｜获取资源 标准类器官培养基配方 高级类器官AI分析软件 高水平类器官文章资料 ...... 注册会员 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（来源：新康界） 转自：新康界 1、北京大学邓宏魁团队重大突破——血液直接生成iPS 细胞，临床转化障碍被攻克 北京大学邓宏魁团队在《Cell Discovery》发表研究，成功建立无血清、临床适用的化学重编程系统，可直接从人体外周血中高效生成人类化学诱导多能干细胞（hCiPS 细胞）。该技术突破传统重编程依赖外源基因递送和动物血清的瓶颈，重编程周期缩短至18-24天，且仅需少量血液样本（如指尖采血）。生成的hCiPS细胞经严格验证，符合临床级标准，具备多能性和三胚层分化能力。该技术为干细胞疗法的规模化临床转化奠定基础，有望推动个性化治疗在心力衰竭、帕金森病等重大疾病中的应用，彰显我国在干细胞领域的国际领先地位。 2、安罗替尼第十项适应症获批，联合派安普利单抗一线治疗晚期肝癌 中国生物制药旗下1类创新药安罗替尼（福可维®) 第十项适应症获国家药监局批准，联合派安普利单抗（安尼可®) 用于晚期肝细胞癌一线治疗。基于Ⅲ期临床研究（ALTN-AK105-Ⅲ-02）数据，该联合方案中位无进展生存期（mPFS）达6.9 个月（对照组2.8 个月），中位总生存期（mOS）为16.5 个月（对照组13.2个月），死亡风险降低31%。安罗替尼已在国内获批10个适应症，其中6个纳入医保目录。此次获批为晚期肝癌患者提供全新一线治疗方案，体现免疫联合抗血管生成策略的协同增效价值。 3、加科思与阿斯利康达成泛KRAS 抑制剂授权合作，创新药国际化迈入新阶 加科思药业与阿斯利康就泛KRAS抑制剂JAB-23E73 达成全球授权合作，阿斯利康获得除中国外全球独家权益，双方共同开发中国大陆市场。加科思获1亿美元首付款，潜在总金额达20.15 亿美元。JAB-23E73为全球首个获跨国药企参与的泛KRAS抑制剂项目，早期数据显示安全性优于同类在研药物。此次合作反映中国创新药企通过保留本土权益、全球授权模式提升国际竞争力，也体现跨国药企在KRAS靶点领域的战略布局需求。2025 年上半年中国创新药对外授权交易总额超660 亿美元，国际化路径日趋理性。 4、赛诺菲22 亿美元收购Dynavax，强化成人疫苗管线 赛诺菲宣布以22 亿美元收购疫苗公司Dynavax，获得其已上市成人乙型肝炎疫苗HEPLISAV-B®（两剂方案）及处于1/2期临床的带状疱疹候选疫苗Z-1018。HEPLISAV-B®2025 年第三季度营收9000万美元，全年预期收入3.15-3.25 亿美元。收购将增强赛诺菲在成人免疫领域的影响力，并借助其全球商业化能力扩大疫苗市场覆盖。交易预计于2026 年第一季度完成，凸显大型药企通过并购补充管线、应对专利到期与市场压力的战略趋势。 5、阿斯利康小核酸疗法依普隆特生钠国内获批，靶向ATTRv-PN 阿斯利康反义寡核苷酸疗法依普隆特生钠注射液获国家药监局批准，用于成人遗传型转甲状腺素蛋白淀粉样变性多发性神经病（ATTRv-PN）。该药每月皮下注射一次，通过抑制TTR蛋白生成治疗ATTR相关疾病。作为小核酸药物代表，其获批丰富国内罕见病治疗选择，也反映RNA 靶向药物从罕见病向慢性病领域扩展的趋势。目前全球已上市15 款ASO 药物，技术平台持续成熟。 6、伏美替尼获突破性治疗认定，瞄准EGFR PACC突变肺癌一线治疗 艾力斯医药第三代EGFR TKI 伏美替尼（艾弗沙®) 被纳入拟突破性治疗品种，用于EGFR PACC突变非小细胞肺癌（NSCLC）一线治疗。FURMO-002 研究显示，伏美替尼在该突变类型中客观缓解率（ORR）达81.8%，中位无进展生存期（PFS）为16.0 个月。EGFR PACC突变占EGFR突变NSCLC的12.5%，此前无靶向药获批。伏美替尼是全球首个进入突破性疗法程序的该领域药物，填补临床空白，并获2025 年CSCO 专家共识推荐。 7、谭天伟院士解读生物制造战略意义——绿色转型与经济增长新引擎 中国工程院院士谭天伟接受《人民论坛》专访，指出生物制造在“十五五”规划中被赋予双重战略定位：关键核心技术与未来产业增长点。生物制造以可再生生物质为原料，涵盖医药、能源、化工、农业等领域，具备节能减排（较石化路线减碳30%-70%）、保障粮食安全（如菌体蛋白替代饲料）等优势。我国生物制造产业规模超8000 亿元，但面临原料依赖粮食、核心技术短板等挑战。需通过新型举国体制、全链条政策支持及人工智能融合，推动其成为新质生产力核心。 8、医保省级统筹推进，破解地域壁垒与基金失衡难题 国务院常务会议部署基本医疗保险省级统筹，旨在打破地市级“分灶吃饭”导致的政策差异与基金风险。改革通过统一缴费标准、报销比例及药品目录，增强制度公平性与互助共济功能。目前全国20 个省份已推进省级统筹，但需平衡省级统管与地方积极性，协同分级诊疗避免医疗资源挤兑。此举是健全全民医保制度的关键一步，呼应人口流动与异地就医需求，提升民生保障水平。 9、失眠药物市场快速放量，创新药企竞相布局百亿蓝海 中国失眠药物市场规模预计2025 年达151.2 亿元，2030 年突破211.9 亿元。京新药业1 类新药地达西尼胶囊2025 年上半年收入5500万元，全年销售额或破亿；亚宝药业柴芩芩宁神颗粒处于Ⅱ期临床；扬子江药业法赞雷生Ⅲ期数据积极。双食欲素受体拮抗剂（如卫材莱博雷生、先声药业达利雷生）接连上市，推动靶向治疗新时代。失眠群体扩大与创新药上市共促市场重构，企业需聚焦疗效与安全性差异化竞争。 10、创新药支付体系待完善，商业价值需资本与政策双向奔赴 2025年国家医保目录新增114种药品，创新药目录纳入19款高值药（如CAR-T 疗法）。中国创新药海外BD交易额创新高（信达生物/武田114 亿美元、恒瑞/GSK120 亿美元），但商业化挑战突出：CAR-T 产品国内销售额仅为海外头部产品3%，PD-1 赛道内卷导致年治疗费降至5万元。行业需构建基本医保、商保、企业支付等多层次支付生态，并通过差异化创新（如百济神州泽布替尼聚焦CLL 赛道）提升全球竞争力。耐心资本与政策全链条支持是关键。 11、多发性骨髓瘤治疗逼近治愈边界，联合疗法重塑长期生存格局 强生公布BCMA/CD3双抗Tecvayli联合CD38单抗Darzalex治疗复发性/难治性多发性骨髓瘤（RRMM）的Ⅲ期数据：36 个月无进展生存率（PFS）达83.4%，风险比HR=0.17。联合疗法机制互补，较CAR-T疗法（如Carvykti的30 个月PFS为59.4%）展现更优持久性。血液肿瘤治疗逐步迈向“治愈”，如霍奇金淋巴瘤、Ph+ALL 等长期生存率显著提升。药企管线设计从满足需求转向治愈目标，推动肿瘤治疗范式变革。 12、华润江中与北京韩美合作，深耕儿科用药市场 华润江中与北京韩美就儿科退热产品“美佑童”（右旋布洛芬口服混悬液）达成合作，整合华润江中院外渠道与韩美院内学术推广能力，探索“院内院外联动、品牌学术双驱”模式。双方计划深化儿科、消化、呼吸等领域战略布局，提升产品市场可及性。合作反映药企通过资源互补强化细分市场竞争力，呼应儿童健康需求增长与政策支持趋势。 参考资料来自网络公开信息，包括新闻资讯、企业官网、政府文件等。