小鼠来源微型结肠用于连续观察肿瘤形成
瑞士洛桑联邦理工学院（École polytechnique fédérale de Lausanne，EPFL）等团队在 2024 年的 Nature 报道微型结肠体系，将小鼠来源结肠细胞在微流控结构中组织成可灌流的上皮。模型包含隐窝样与管腔区域，能在数周内持续观察组织变化，为体外研究结直肠肿瘤形成提供空间和时间信息。
研究在模型中控制肿瘤相关基因变化的发生位置，再追踪细胞增殖、分化和组织结构。常规类器官中的突变细胞虽然也可加速增殖，却没有出现同样清楚的组织重排；微型结肠则逐步形成息肉样和更完整的肿瘤结构。
这一设计的药物研究价值，在于把细胞总体生长与组织中的肿瘤形成分开测量。研究既比较来自不同区域的细胞生长，也直接记录微型结肠中肿瘤出现的时间和数量。
相同基因变化的细胞也有不同生长依赖
由隐窝或管腔区域形成的肿瘤，其形态和功能不同。在缺少外加生长因子的条件下，隐窝肿瘤来源细胞与动物肿瘤来源细胞保留较强增殖能力，管腔肿瘤来源及常规突变类器官则较弱；换回常规肿瘤类器官培养环境后，差异减小。
转录组分析提示，较强生长能力与额外的受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase，RTK）信号有关。瑞戈非尼、瑞派替尼及英菲格拉替尼的抑制剂比较支持部分依赖；在常规类器官培养环境中，这些依赖降低或不再明显。药物比较结果因此与培养环境紧密相关。
单细胞与克隆分析还发现，模型同时保留多种健康与肿瘤细胞群；即使带有相同起始驱动变化，不同肿瘤仍有不同转录特征。其中，谷胱甘肽过氧化物酶 2（glutathione peroxidase 2，GPX2）与肿瘤细胞的干性特征相关，成为后续功能考察对象。
硫普罗宁抑制微型结肠中的肿瘤形成
研究在模型基底侧加入谷胱甘肽过氧化物酶抑制剂硫普罗宁（tiopronin），用于模拟从组织基底侧到达细胞的药物作用。对照微型结肠已出现明显肿瘤时，处理组多数仍保留较完整的健康上皮。该比较关注肿瘤形成阶段的干预。
硫普罗宁对常规类器官总体生长的影响较小，提示肿瘤形成减少不完全由总体增殖下降解释。由于该药作用于多种谷胱甘肽过氧化物酶，研究另用 GPX2 表达降低的模型比较，观察到肿瘤出现延后及数量减少；相关增殖和形态参照并未显示同样明显变化。
转录分析显示，GPX2 表达降低后，干性相关标志及多条信号通路发生变化，增殖相关程序则没有同样改变。增强 WNT 信号可恢复相关模型的肿瘤形成能力，进一步支持 GPX2 与细胞干性、肿瘤形成的联系。硫普罗宁作用于多种谷胱甘肽过氧化物酶，药物比较和 GPX2 表达降低实验分别提供功能证据。
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可灌流管腔使暴露位置也成为评价条件
微型结肠还允许从管腔侧接触代谢物或不同营养环境。研究观察到，脱氧胆酸促进肿瘤形成，而丁酸盐与 β-羟丁酸减缓肿瘤形成并减少数量。限制管腔侧培养液的热量可减少肿瘤负荷；将相同营养条件改放在基底侧后，两种热量水平之间没有出现同样差异。
作者也指出，模型同时获得多项驱动基因变化，与体内逐步形成的过程仍有差别。当前结果来自小鼠来源体系；论文把患者来源样本应用列为后续工作。它提供了研究肿瘤形成、培养环境与药物干预关系的体外平台，而具体用途仍需对应实际模型版本。