使用3D生物打印技术进行个性化癌症治疗

POSTECH和Jackson实验室，开发一个体外平台来评估和预测胃癌患者的药物反应。

　　

浦项理工大学机械工程系和创意信息技术工程系的Jinah Jang教授和美国杰克逊基因组医学实验室的Charles Lee教授领导的合作研究小组成功地利用3D生物打印技术和患者来源的癌症组织片段开发了胃癌模型。这种创新的模型保留了实际患者组织的特征，并有望快速评估和预测个体患者的药物反应。这项研究发表在国际期刊《Advanced Science》上。

肿瘤异质性对癌症治疗的发展和治疗提出了重大挑战，因为患者对同一种药物的反应不同，治疗时机是影响预后的关键因素。因此，预测抗癌治疗效果的技术在减少副作用和提高治疗效率方面发挥着至关重要的作用。现有的方法，如基于基因小组的测试和患者来源的异种移植（PDX）模型，在对某些患者的适用性方面受到限制，在预测药物效应方面存在限制，并且需要大量的时间和成本来建立。

在这项研究中，研究小组利用3D生物打印技术和组织特异性生物链接，结合患者来源的组织片段，开发了体外胃癌模型。

值得注意的是，他们将癌组织包裹在胃源性脱细胞细胞外基质（dECM）水凝胶中，人为地使细胞-基质相互作用。通过将这些组织与人胃成纤维细胞共培养，他们成功地模拟了癌细胞与基质的相互作用，从而在体外重建了体内肿瘤微环境。

该模型通过复制细胞间质和细胞基质相互作用，证明了保存个体患者胃组织独特特征的能力。它在预测患者的抗癌药物反应和预后方面具有很高的特异性。此外，该模型与癌症发生、进展和药物反应相关的基因谱与患者组织的基因谱非常相似，超过了传统PDX模型的性能。

此外，该模型通过生物打印的快速制造方法可以在患者肿瘤组织提取后两周内进行药物评估。这个高效的平台有望为个性化癌症治疗的发展做出重大贡献。

领导这项研究的杰克逊基因组医学实验室的Charles Lee教授表达了他对该模型的期望：“通过再现癌细胞间质和细胞基质的相互作用，该模型提高了药物反应预测的准确性，并减少了对无反应患者不必要的药物管理。”

浦项工业大学Jinah Jang教授强调了此次研究的意义：“这不仅是开发针对患者的治疗方法，而且是验证新的抗癌药物和联合疗法的关键临床前平台。”