畸胎瘤（teratomas）是在大量幹細胞失控分化時形成的腫瘤，可能會含有骨骼、大腦、頭髮和肌肉等不同組織。它們通常被認為是幹細胞研究的不良副產物。
然而，萬事互相效力，萬物皆有用處，聖地亞哥大學的研究團隊發現，畸胎瘤可望成為人類發育研究的新理想模型，因為它是一種血管化模型，具有 3D 結構，並且是人體特定的組織，可望重現人體發育發生環境，相關研究結果刊登於《Cell》。
首先，該研究團隊將人體幹細胞注射到免疫缺陷小鼠的皮膚下，誘使其生長出畸胎瘤。然後，他們透過單細胞 RNA 定序技術（scRNA-seq）分析 179632 個細胞（4 種細胞株，共 23 個畸胎瘤）的細胞基因表現。隨後，他們在所有畸胎瘤的 3 個胚層中，繪製出所有 20 種細胞類型或「人類圖譜」，包含大腦，腸道，肌肉，皮膚等，可與類器官系統相媲美，其中畸胎瘤腸和腦細胞類型與相似的胎兒細胞類型非常吻合。
再來，他們使用 CRISPR-Cas9 篩選並敲除了 24 個已知調控發育的基因。他們在圖譜中發現多種與發育有關的基因。
目前使用類器官或其他研究模型來研究發育時，一次只能分別對一個圖譜進行建模，這樣將不得不進行許多不同的實驗，才能得出與此處相同的結果。然而，透過畸胎瘤模型，使人們可以在單一實驗來研究這些人類圖譜的基因，並且以更快的方式發現問題，進而可以比以往更有效的了解、操縱和改造人體細胞和組織。
延伸閱讀：歐盟啟動「HCA | Organoid」計畫！建立類器官細胞圖譜，促新藥開發另一個重要的突破在於，他們可以「分子雕刻」（molecularly sculpt）畸胎瘤，例如，他們利用 microRNA （miRNA）切掉畸胎瘤中不需要的組織，轉變為神經組織，就像分子鑿子一樣，通過自殺基因選擇性地殺死了這些組織，留下了感興趣的圖譜。
總言之，畸胎瘤是一個有前途的平台，可用於建立多圖譜發育、全組織功能基因篩選和組織工程等模型。
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1. Cell, 2020 DOI: 10.1016/j.cell.2020.10.018
2. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/monster-tumors-could-offer-new-glimpse-at-human-development
