Science Advances：新器官芯片发现血液和卵巢癌肿瘤之间的关键相互作用

在癌症生物学和治疗领域的不断发展中，芯片上的器官微设备的创新使研究人员能够更多地发现人体以外的疾病。这些植入芯片的器官可以作为癌症患者真实状态的模型，因此有机会在对患者实施治疗之前找到正确的治疗方法。在德克萨斯农工大学(Texas A&M University)，研究人员正在将这些设备推向新的水平，这可能会改变临床医生治疗癌症，尤其是卵巢癌的方式。  

该团队最近向德州农工大学工程实验站提交了一份专利文件。  

生物医学工程系首席研究员兼助理教授Abhishek Jain博士说:“其在技术设计和生物能力方面具有创新性。”  

Jain的设备——卵巢肿瘤微环境芯片(OTME-Chip)——专注于血小板，这是一种帮助身体形成凝块以止血的微小血细胞。这种微型设备大约USB大小，在实验室中模拟肿瘤的特性。然后，研究人员就可以在接近肿瘤时在血液中循环的血小板中重现事件，使其更有效和转移。  

Jain说:“我们正在利用芯片上的器官方法创造一种平台技术，在这种方法中，肿瘤生物学可以得到发展，新的药物可以通过在血流、支撑血管和细胞外基质的影响下，重建血小板-肿瘤和血小板-肿瘤-药物的相互作用来识别。”  

卵巢癌的监测尤其具有挑战性。肿瘤通常形成于患者组织的深处，很难实时获得肿瘤的特性以及它如何与血细胞相互作用的信息。此外，卵巢肿瘤可以在体内迅速扩散，使时间成为确定疾病进展的另一个重要因素。  

OTME-Chip建立在当前临床观察的基础上，了解血小板如何在肿瘤组织内移动，以及是什么触发它们向肿瘤外扩散。然而，到目前为止，这一过程背后的实际机制仍然是未知的。  

Jain说:“我们第一次确认了血小板和肿瘤之间通过表面蛋白的关键相互作用。通过应用高分辨率成像、先进的细胞和分子读数以及利用otme芯片的RNA测序方法，我们发现了血细胞触发卵巢癌转移背后的实际遗传信号通路，以及一种新的药物策略来阻止这一过程。”  团队包括博士后Biswajit Saha博士和博士生Jim Tronolone和Tanmay Mathur。他们关于OTME-Chip的研究最近发表在《Science Advances》杂志上。  

Jain说，OTME-Chip有多种应用，既可以观察癌细胞与血管和血细胞的不同相互作用，也可以测试新的治疗方法，作为对肿瘤化疗和放疗的补充。  

“这种多模式OTME-Chip将为医疗保健研究人员提供一个理想的平台，以评估他们的抗癌、血管和血液药物单独或联合人工创造的人类水平的肿瘤微环境。”  

Jain与Anil Sood博士合作，Anil Sood博士是MD Anderson癌症中心妇科肿瘤和癌症生物学转化研究的教授和副主席。该团队还与莱斯大学(Rice University)的基因编辑专家Gang Bao博士合作。  

“Sood是卵巢癌领域的领导者，”Jain说。“他是一位出色的合作者，为我们提供了验证芯片发现所需的患者组织和血液样本，这让我们非常接近于启动新的临床试验。”

原文链接：http://www.ebiotrade.com/newsf/2021-7/20210724045007830.htm

Human tumor microenvironment chip evaluates the consequences of platelet extravasation and combinatorial antitumor-antiplatelet therapy in ovarian cancer.full.pdf