3D癌症异球体的建筑组织和分子分析及其在药物测试中的应用
Boye Schnack Nielsen1, Natasha Helleberg Madsen1, Jesper Larsen1
1Department of Cellular Engineering & Disease Modeling, Bioneer A/S, Hørsholm, Denmark.
Frontiers in oncology
|July 16, 2024
概括
这项研究使用癌细胞和纤维细胞开发了3D多细胞瘤异球体. 这些模型模仿了体内瘤结构,可以用于药物测试,显示与纤维细胞体或没有纤维细胞体具有相似的细胞毒性.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 生物技术是生物技术.
- 药物发现 药物发现 药物发现
背景情况:
- 三维 (3D) 癌细胞培养为化合物查提供了动物试验的替代方案.
- 固体瘤通常包括多种细胞类型,包括癌细胞和纤维细胞,影响瘤微环境和药物反应.
- 开发能够回顾这种复杂性的体外模型对于准确的临床前药物评估至关重要.
研究的目的:
- 创建和表征多细胞瘤异球体,使用各种癌症细胞系和支持性纤维细胞系.
- 研究这些异球体的建筑组织和类似瘤的微环境.
- 评估这些3D模型对药物细胞毒性测试的有用性.
主要方法:
- 异球体是通过将人类癌细胞系 (HT-29,MCF-7,PANC-1,SW480) 与1BR.3.G纤维细胞结合而形成的.
- 通过免疫组织化学的组织学检查被用来分析球状结构.
- 整体转录组分析 (WTA) 评估了与细胞外基因矩阵 (ECM) 和上皮-介质细胞过渡 (EMT) 相关的基因表达.
- 用细胞活力和亡试验测量了5-甲 (5FU) 和西斯普拉丁的细胞毒性.
主要成果:
- 1BR.3.G纤维细胞系最好支持异球体形成,具有类似于体内的形态学.
- 显现出不同的结构模式:围绕纤维细胞的癌细胞 (HT-29,MCF-7),间隔 (PANC-1),或由纤维细胞包围的癌细胞 (SW480).
- WTA发现了显著的ECM和EMT基因表达,表明代表性瘤微环境.
- PANC-1异球体表现出强烈的EMT特征,具有高维门和CDH2表达.
- 纤维细胞的纳入并没有显著改变5FU和西斯的细胞毒性.
结论:
- 多细胞异球体精确地重述了瘤结构和微环境.
- 这些3D模型为针对癌细胞和瘤相关纤维细胞的药物测试提供了宝贵的平台.
- 在癌症细胞系中观察到的结构变异凸显了特定研究问题的模型选择的重要性.
