先进的胰腺癌模型

胰腺导管腺癌(PDAC),是非常积极的和致命的。这是最常见的类型的胰腺癌,占病例的90%;它也有一个高转移率,平均五年生存率不到10%。

认为致密,僵硬的矩阵立即围绕其肿瘤细胞在PDAC疾病进展中起着重要作用。除了影响胰腺组织纤维化,它也限制了可访问性和有效性的抗癌药物对肿瘤和提高促进表面突起的PDAC癌细胞转移的可能性增加。

因为周围的各种矩阵组件的复杂性和交互性PDAC肿瘤,很难设计完全准确和代表性的模型研究。然而,科学家们从寺崎生物医学研究所的创新(TIBI)少数最近设计一个先进的胰腺肿瘤模型,更准确地描述了PDAC肿瘤进展和可以测试其僵硬的影响,纤维矩阵在胰腺组织纤维化。

百分之八十的PDAC肿瘤周围的微环境是一个支持性的和纤维结缔组织组成的矩阵,这在很大程度上是由胶原蛋白和细胞组件(如胰腺癌细胞,免疫细胞和collagen-producing,癌症相关的成纤维细胞(CAF)细胞。所有这些组件的交互影响胰腺肿瘤恶化。

TIBI团队的方法使用少数胰腺癌细胞和战乱国家形成三维细胞聚集体称为球状体,并嵌入这些球状体混合水凝胶配方。这个混合的混合物包含组件中升高的PDAC矩阵和实验可以调到不同程度的刚度。这样一个模型可以密切模仿PDAC组织和提供一个意味着测试组织刚度的影响和其他因素对肿瘤进展。

在后续的测试中使用他们的模型,科学家们能够观察到战乱国家在细胞间相互作用的影响,体现在更紧凑的形状CAF-containing球状体。这些影响,反过来促进了胰腺癌细胞的可行性。

额外的实验演示了不同程度的影响刚度矩阵的PDAC疾病进展。研究人员调整他们的混合水凝胶硬度水平代表一个健康的状态,一个中档刚度矩阵,和hyper-stiff先进癌变状态矩阵。然后他们测量了spheroid-produced生物标志物,受这些水平刚度的力学效应的影响。

这些生物标志物,发起人或肿瘤恶化的指标,在生产高水平当混合水凝胶被调到hyper-level刚度矩阵。此外,它也被发现,这些生物标志物水平可以增加混合水凝胶及中档刚度矩阵的加法,生长因子在癌症的发展过程中扮演关键角色。

实验的结果表明,及影响肿瘤恶化一个中档矩阵组织的刚度水平可以覆盖机械控制肿瘤恶化影响hyper-level刚度矩阵。

”独特的侵略性和胰腺导管腺癌等难治性疾病,这是至关重要的,我们理解的互动影响其发展的因素,”阿里Khademhosseini说博士TIBI的少数董事兼首席执行官。“设计先进的生理模型作为我们实现这一目标的重要一步,可能导致个性化建模和急需的药物测试应用程序的开发。”

参考:Ermis M,要求N,罗伯托·De Barros N, et al。可调混合水凝胶与多细胞球状体建模多胰腺癌。Bioact板牙。2023;25:360 - 373。doi:10.1016 / j.bioactmat.2023.02.005

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