众所周知，恶性脑癌最常见的形式是胶质母细胞瘤，它被认为是狡猾的，被认为是最致命的人类癌症。胶质母细胞瘤分散地和不规则地进入正常脑组织，使其成为外科手术的噩梦。而且它们突变的速度如此之快，以至于目前大多数可用的癌症治疗方法都无法跟上他们的步伐。即使相邻的肿瘤细胞在遗传上也可能是不同的，因此很难通过单一疗法靶向。
　　当放射线成为治疗方案的标准部分时，胶质母细胞瘤的存活率在1980年代适度增加。患者有望在诊断后存活将近一年，从仅仅四个月到六个月。2000年代引入化疗药物替莫唑胺使生存期再延长几个月。但是从那以后，患者的存活率就停滞了。
　　近年来，胶质母细胞瘤夺走了参议员特德·肯尼迪和约翰·麦凯恩以及乔·拜登的儿子博的生命。即使获得了大概是我国某些最佳的癌症治疗方法，也无法挽救备受瞩目的政治家。迫切需要新的方法来治疗这种大脑疾病。许多专家坚持认为，击败胶质母细胞瘤的关键在于需要针对患者的个体肿瘤以及癌症的特殊分子特征进行个性化护理。
　　测试包括胶质母细胞瘤在内的癌症治疗方法的一种方法是所谓的“离体”癌症模型，其中在实验室中探测恶性细胞。它们也被称为肿瘤的“化身”，使研究人员可以在将药物引入人体之前先对患者的癌细胞进行测试。多年来已经尝试了许多体外模型：在培养皿中培养肿瘤细胞；将它们移植到动物模型中；甚至正在生长的“有机体”（在支撑基质上生长的三维肿瘤）。这些技术的成功取决于手头的肿瘤类型，但没有一种被证明对胶质母细胞瘤特别有用。
　　最近在《自然生物医学工程》杂志上发表的有关新研究技术的报告可能解决了先前离体方法的局限性。简而言之，研究人员炮制了一个胶质母细胞瘤芯片。在过去几年中，各种器官和疾病（包括许多癌症）的基于芯片的模型首次亮相。它们是通过在塑料微芯片上铺以模仿特定器官或疾病的人体细胞而制成的，以简化，降低价格并提高药物测试的效率。在威斯研究所在哈佛大学和其他团体已经在开发一些基于芯片的生物模型，取得了令人瞩目的进展。已经测试了肺，肠，皮肤，骨髓ALS（甚至是血脑屏障）的芯片模型。
　　来自韩国研究人员的最新芯片报告可能代表了迄今为止最先进的胶质母细胞瘤体外模型。这组作者使用生物打印技术将人类患者的脑肿瘤细胞与在肿瘤周围的环中打印的血管样细胞并排放置在芯片上，从而模仿了胶质母细胞瘤所需的重要氧气供应。在远离空气供应的地方，人类胶质母细胞瘤中心的细胞倾向于死亡并形成坏死核心。最后，研究人员还将“细胞外基质”整合到他们的模型中，这是支持动物细胞（包括肿瘤）的结缔组织，酶和其他蛋白质的三维网络。人们认为这种基质对癌症在体内的行为起着至关重要的作用。
　　新模型成功地模仿了从中获得肿瘤样本的患者中看到的治疗反应。来自对标准胶质母细胞瘤治疗方案（放射线联合替莫唑胺）高度耐药的患者的芯片肿瘤对治疗无反应。反过来，发现耐药性较低的患者的肿瘤对治疗的反应更强。
　　“据我所知，我们是第一次对芯片上的癌症进行生物打印，”韩国浦项科技大学机械工程学系教授Dong-Woo Cho说道。新报告的高级作者。“此外，我们的研究是通过个性化单片癌症实际再现患者治疗反应的首次尝试。” Cho认为，最终，他们的芯片模型可以通过指导适当的治疗选择来帮助延长胶质母细胞瘤患者的生存期。他说：“我相信，我们将测试用模拟真实癌症生物学的平台培养的患者来源的癌细胞的日子，”
　　凤凰城巴罗神经病学研究所的神经外科医生纳德·萨奈（Nader Sanai ）支持离体模型研究。然而，他认为，尽管像韩国集团那样取得了进步，但这些方法仍然存在重大局限性。Sanai解释说：“所有这些模型的挑战在于它们无法完全重现患者大脑中正在发生的事情。” “原因部分是因为您只从一小部分肿瘤中摄取细胞；但是胶质母细胞瘤不是同质的。”
　　他说，胶质母细胞瘤最具挑战性的特征之一就是它们的异质性：“这些细胞实际上是完全不同的集合，许多细胞使用不同的生物学途径。这就是为什么大多数药物无效的原因，以及为什么这么多模型不能代表肿瘤的完整生物学。”
　　Sanai领导Barrow的常春藤脑肿瘤中心，该中心与Ivy Foundation合作，致力于一天治愈脑癌（Barrow治疗的脑肿瘤患者比美国其他任何地方都要多）。作为主任，他负责该中心的“ 0期”临床试验计划。0期试验是针对每位特定患者更好地定制药物治疗的手段。
　　在这样的试验期间，对来自给定患者的先前手术肿瘤样本进行了遗传分析，以帮助确定哪种药物最适合尝试。他们试验的许多药物已经在其他癌症类型中进行测试，因此它们通常具有一定程度的可靠安全记录。
　　接下来，在对患者进行后续手术以清除新生长的肿瘤之前，Sanai和他的团队管理他们选择的化疗药物混合物。目的是要解决两个问题：他们的药物疗法是否真的进入了肿瘤，并且是否正在攻击预期的分子靶标？
　　Sanai感到遗憾的是，尽管其他癌症类型的离体模型可以相当真实地代表其人类对应物，但对于胶质母细胞瘤而言，事实并非如此。血脑屏障在器官周围形成了一个难以穿透的城堡，因此要使药物通过它仍然是一个挑战。知道一种药物是否甚至进入大脑，以及它是否正在根除肿瘤细胞，一项0期临床试验的目标，可能对选择治疗有巨大帮助。
　　在病人进行手术后，Sanai和他的团队花了一个星期左右的时间对切除的肿瘤进行分析，以使病人康复。在这一点上，他们通常对自己的药物疗法是否可以证明是一个很好的候选者有一个好主意。如果是这样，则对患者进行治疗。“否则，我们可能会把他们转到另一种疗法上；进行另一次审判，”他说。
　　自2018年5月成立以来，Ivy组已招募了将近150名患者。注册人数每月增加10名左右。他问：“我们成功了吗？” “这取决于您如何定义成功。我们还没有治愈任何人。但是，我们发现了许多药物和药物混合物，这些药物和药物混合物似乎正在逐步改善我们患者的预后。这是一个反复的过程。”
　　Sanai承认，即使患者受益于0期试验，肿瘤也极有可能发生变异并复发。他说：“它们将回到手术室，然后我们会问自己，'好吧，这种肿瘤是如何改变的？他为什么停止响应？'”他说，这使研究小组了解了下一批药物应该是什么。
　　治疗胶质母细胞瘤似乎像是西西弗斯人的事业。甚至被广泛认为是第二大最严峻的癌症诊断方法的胰腺癌，也有一些前后一致的遗传斑点，提示可能在患者中采用通用疗法。虽然胶质母细胞瘤并非如此，但鼓励研究仍在继续。
　　上周发表在《癌细胞》上的一项研究报道了三种特定的基因改变，这些改变似乎推动了胶质母细胞瘤的早期发展。德国癌症研究中心的研究人员测试了来自50位患者的胶质母细胞瘤样品，包括其最初的肿瘤以及任何复发的肿瘤。通过分析肿瘤基因组，他们能够追溯这些肿瘤如何突变和进化。他们发现，平均而言，胶质母细胞瘤在诊断之前已经发展了长达七年之久，鉴于这些癌症的扩散速度很快，这是一个令人惊讶的发现。
　　研究人员发现，所有测试的胶质母细胞瘤在其早期发育中至少具有三种特定的遗传改变之一。这些是第7号或第10号染色体的全部或部分增益，或者第9号染色体的一部分丢失。
　　这些遗传改变似乎仅在胶质母细胞瘤发展的早期驱动肿瘤生长。相比之下，复发性肿瘤似乎没有常见的特定突变。这表明当前的胶质母细胞瘤治疗并未产生选择性压力，并没有推动耐药性复发性肿瘤的形成。这些结果的含义是，与通过突变超过潜在有效治疗方法的癌症替代方案相比，胶质母细胞瘤中许多研究用药的失败是因为它们没有有效地攻击肿瘤。
　　作者认为他们的工作表明我们迫切需要胶质母细胞瘤的新疗法。Sanai认为，将来胶质母细胞瘤的整个概念可能会发展。他说：“目前，我们倾向于将胶质母细胞瘤视为一种疾病。” “但是，我们已经将其分为具有独特生物学特征的子集。”他认为，胶质母细胞瘤不仅有几种亚型，而且可能有数百种（如果不是更多的话）。
　　他预言：“我认为从现在开始的十年后，胶质母细胞瘤这个词将有些过时了。” “我认为我们需要深入研究各种生物标记和特定变体的遗传变化。我们需要自定义疗法。这就是我们将取得最大进展的方式。”