科技日報記者 劉霞
韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所科學(xué)家研制出一款開放式微流芯片，可以對人體內(nèi)癌細胞與血管細胞之間的相互作用進行大規(guī)模動態(tài)研究。這一成果不僅為破解癌癥耐藥性提供了新途徑，更為研發(fā)精準癌癥藥物搭建了關(guān)鍵平臺。相關(guān)論文作為封面文章發(fā)表于最新一期《先進科學(xué)》雜志。
這款芯片名為球—烯—氦相互作用（ODSEI）芯片，能夠培養(yǎng)和分析1000多個腫瘤球體和血管細胞，并對癌細胞和血管細胞之間的相互作用進行大規(guī)模實時分析。
與正常細胞相比，癌細胞需要更多營養(yǎng)和氧氣才能快速增殖。由于癌細胞無法獨立生產(chǎn)這些資源，它們會刺激附近的血管細胞，以獲取必要的營養(yǎng)。這種細胞間的秘密通訊，或許正是癌癥轉(zhuǎn)移和產(chǎn)生耐藥性的關(guān)鍵。因此，了解癌細胞與血管細胞之間的相互作用，對于揭示癌癥轉(zhuǎn)移和耐藥性的動態(tài)機制以及制定有效的治療策略至關(guān)重要。
ODSEI擁有一層特殊的雙層多孔膜，可以模擬類似人體環(huán)境，同時保持開放的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的封閉系統(tǒng)不同，這種開放式結(jié)構(gòu)芯片使研究人員能隨時檢查特定腫瘤球體，進行遺傳分析。
利用這種微流芯片，團隊發(fā)現(xiàn)了乳腺癌對抗癌藥物他莫昔芬產(chǎn)生耐藥性的機制。借助單細胞RNA測序和蛋白質(zhì)分析技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)，生物標志物IL-8和TIMP-1可提高血管輸送藥物的效率。此外，這些信號分子也會激活癌細胞的生存信號，從而抑制它們對治療劑的反應(yīng)并導(dǎo)致耐藥性。
