近日，一項刊登在國際雜志Science Advances上的研究報告中，來自諾丁漢大學等機構(gòu)的科學家們通過研究在實驗室中開發(fā)出了一種用于研究卵巢癌的3D腫瘤模型，相關(guān)研究結(jié)果或能幫助理解卵巢癌的發(fā)病機制并開發(fā)新型的靶向性療法。研究者所創(chuàng)建的這種多細胞3D微環(huán)境能夠重現(xiàn)卵巢癌中腫瘤細胞生長的模式以及其如何對化療藥物產(chǎn)生反應。

圖片來源：Alvaro Mata

目前研究人員需要改良版的3D癌癥模型來研究卵巢癌患者機體中腫瘤的生長、進展以及對新型療法的反應情況，在臨床前試驗中測試的90%的成功的癌癥療法都在早期臨床試驗中失敗了，僅有不到5%的腫瘤藥物能在臨床試驗中成功使用，而臨床前試驗主要依賴于2D實驗室培養(yǎng)的細胞培養(yǎng)物以及動物模型來預測患者對療法的反應。然而，傳統(tǒng)的2D細胞培養(yǎng)并不能模擬腫瘤組織的關(guān)鍵特征，物種間的差異也可能會導致很多在動物宿主中進行的成功療法在人類臨床試驗中變得無效，因此研究人員就需要開發(fā)新型的實驗性3D癌癥模型來更好地重建人類機體的腫瘤微環(huán)境，并同時考慮患者間的具體差異。

這種新型的水凝膠生物材料由一種肽類和在卵巢癌中發(fā)現(xiàn)的特殊蛋白組裝而成，其形成的機制能促進這種肽類將這些蛋白組裝到分子環(huán)境中，從而就能模擬其在患者機體腫瘤中的呈現(xiàn)方式。研究者Alvaro Mata教授說道，生物工程自組裝的模型能夠擴展研究者的實驗庫，同時還能以一種生物學相關(guān)可控的方式幫助研究腫瘤的生長和進展，這項研究中，研究人員能將肽類雙親分子與細胞外基質(zhì)蛋白共同組裝成為腫瘤微環(huán)境中可調(diào)節(jié)的3D模型；這種肽類白質(zhì)復合模型能嘗試模擬患者機體中腫瘤的物理、生物分子和細胞特征，隨后研究者利用化療藥物來測試實驗室培養(yǎng)的腫瘤所出現(xiàn)的反應，從而來證實多細胞結(jié)構(gòu)的功能，結(jié)果他們觀察到了腫瘤開始發(fā)生了萎縮，這就表明，這種新型的肽類白細胞生物材料或能幫助更加有效地進行卵巢癌新型藥物和療法的測試。

自組裝是將多個組分組裝成為更強大結(jié)構(gòu)的而過程，生物系統(tǒng)依賴于這一過程來控制分子和細胞組裝成為復雜的功能性組織，這些組織具有研究者所知道的非凡特性，比如生長、復制和執(zhí)行強大功能的能力。最后研究者Daniela Loessner說道，3D癌癥模型的金標準是目前已經(jīng)上市使用的MatrigelTm，其是一種從小鼠肉瘤中提取出的可溶解的基底膜結(jié)構(gòu)，Matrigel流行的一個主要原因是其能促進細胞與基質(zhì)之間的相互作用，促進癌癥和機制細胞生長成為稱之為球狀體的聚集物。然而，由于批量變異、成分不明確以及動物來源等原因，這種3D癌癥模型在模擬腫瘤環(huán)境方面仍然缺乏控制，這些特征對于科學家們有效篩選并開發(fā)新型癌癥療法帶來了非常大的局限性，本文研究結(jié)果證明了科學家們工程化制造3D模型的能力，這些模型或許就能作為一種復雜、可控且可替換的重要生物材料。（世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence）

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