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实验室培育的新型3D肿瘤模型或有望帮助改善卵巢癌的疗法

       2020年10月12日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自某大学等机构的科学家们通过研究在实验室中开发出了一种用于研究卵巢癌的3D肿瘤模型,相关研究结果或能帮助理解卵巢癌的发病机制并开发新型的靶向性疗法。研究者所创建的这种多细胞3D微环境能够重现卵巢癌中肿瘤细胞生长的模式以及其如何对化疗药物产生反应。
 
       目前研究人员需要改良版的3D癌症模型来研究卵巢癌患者机体中肿瘤的生长、进展以及对新型疗法的反应情况,在临床前试验中测试的90%的成功的癌症疗法都在早期临床试验中失败了,仅有不到5%的肿瘤药物能在临床试验中成功使用,而临床前试验主要依赖于2D实验室培养的细胞培养物以及动物模型来预测患者对疗法的反应。
 
       然而,传统的2D细胞培养并不能模拟肿瘤组织的关键特征,物种间的差异也可能会导致很多在动物宿主中进行的成功疗法在人类临床试验中变得无效,因此研究人员就需要开发新型的实验性3D癌症模型来更好地重建人类机体的肿瘤微环境,并同时考虑患者间的具体差异。
       这种新型的水凝胶生物材料由一种肽类和在卵巢癌中发现的特殊蛋白组装而成,其形成的机制能促进这种肽类将这些蛋白组装到分子环境中,从而就能模拟其在患者机体肿瘤中的呈现方式。研究者Alvaro Mata教授说道,生物工程自组装的模型能够扩展研究者的实验库,同时还能以一种生物学相关可控的方式帮助研究肿瘤的生长和进展,这项研究中,研究人员能将肽类双亲分子与细胞外基质蛋白共同组装成为肿瘤微环境中可调节的3D模型;这种肽类白质复合模型能尝试模拟患者机体中肿瘤的物理、生物分子和细胞特征,随后研究者利用化疗药物来测试实验室培养的肿瘤所出现的反应,从而来证实多细胞结构的功能,结果他们观察到了肿瘤开始发生了萎缩,这就表明,这种新型的肽类白细胞生物材料或能帮助更加有效地进行卵巢癌新型药物和疗法的测试。
 
       自组装是将多个组分组装成为更强大结构的而过程,生物系统依赖于这一过程来控制分子和细胞组装成为复杂的功能性组织,这些组织具有研究者所知道的非凡特性,比如生长、复制和执行强大功能的能力。
       最后研究者Daniela Loessner说道,3D癌症模型的金标准是目前已经上市使用的MatrigelTm,其是一种从小鼠肉瘤中提取出的可溶解的基底膜结构,Matrigel流行的一个主要原因是其能促进细胞与基质之间的相互作用,促进癌症和机制细胞生长成为称之为球状体的聚集物。
 
       然而,由于批量变异、成分不明确以及动物来源等原因,这种3D癌症模型在模拟肿瘤环境方面仍然缺乏控制,这些特征对于科学家们有效筛选并开发新型癌症疗法带来了非常大的局限性,本文研究结果证明了科学家们工程化制造3D模型的能力,这些模型或许就能作为一种复杂、可控且可替换的重要生物材料。

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