新的器官芯片發現血液與腫瘤存在相互作用

德克薩斯農工大學的研究人員，正在將器官芯片設備推向新的水平，這可能會改變臨床醫生進行癌癥治療的方式，尤其是卵巢癌。一個團隊更近向德克薩斯A&M工程實驗站提交了一項專利披露。

該研究小組由生物醫學工程系助理教授AbhishekJain領導，并在醫學院聯合任命，他們創造了一種專注于血小板的裝置，血小板是幫助身體形成凝塊以止血的微小血細胞。卵巢腫瘤微環境芯片（OTME-Chip）大約有USB大小，可在實驗室中模擬腫瘤的特性。研究人員可以使用微型設備在血液中循環的血小板接近腫瘤時重新創建事件，并使其更有效和更具轉移性。

Jain說：“我們聲稱在技術設計和生物學能力方面有幾項新穎性，這在以前的器官芯片中是不存在的。”在不斷發展的癌癥生物學和治療領域，片上器官微型設備的創新使研究人員能夠更多地發現人體以外的疾病。這些器官芯片充當癌癥患者所處狀態的模型，因此有機會在對患者進行治療之前找到正確的治療方法。

“我們正在使用芯片上的器官方法創建一種平臺技術，其中可以推進腫瘤生物學，并且可以通過在流動的影響下重新創建血小板-腫瘤和血小板-腫瘤-藥物相互作用來識別新藥物，支持血管和細胞外基質，”賈恩說。

卵巢癌是一種特別具有挑戰性的監測。腫瘤通常在患者組織的深處形成，并且很難獲得關于腫瘤特性以及它如何與血細胞相互作用的實時信息。此外，卵巢腫瘤可以在體內迅速擴散，這使得時間成為繪制疾病進展的另一個重要因素。

OTME-Chip建立在目前臨床觀察到的對血小板如何在腫瘤組織內移動，以及是什么觸發它們擴散到腫瘤外的理解的基礎上。然而，直到現在，這個過程背后的實際機制仍然是未知的。“我們第一次通過表面蛋白確定了血小板和腫瘤之間的關鍵相互作用，”Jain說。“通過應用高分辨率成像、先進的細胞和分子讀數以及利用OTME芯片的RNA測序方法，我們發現了血細胞觸發卵巢癌轉移背后的實際遺傳信號通路，以及阻止這一過程的新藥物策略。”

Jain在大學城從事這項研究的團隊包括博士后研究員BiswajitSaha和博士生JimTronolone和TanmayMathur。他們的研究更近發表在《科學進展》雜志上。Jain說，OTME-Chip有多種應用，既可以觀察癌細胞與血管和血細胞的不同相互作用，也可以測試治療這種疾病的新方法，這些方法可以補充腫瘤的化療和放療。

“這種多模式OTME-Chip，將為醫療保健研究人員提供一個理想的平臺，以在人工創造的人類水平的腫瘤微環境中單獨或組合評估他們的抗癌、血管和血液學藥物，”“Sood是卵巢癌領域的領導者，”Jain說。“他是一位出色的合作者，并為我們提供了驗證我們芯片發現所需的患者組織和血液樣本，這使我們非常接近啟動新的臨床試驗。”