一种来自患者的脱细胞化细胞外基质水凝作为生物模拟支架,用于先进的3D结直肠癌建模
Edoardo D'Angelo1, Asia Marangio2, Francesca Sensi3
1General Surgery 3, Department of Surgery, Oncology and Gastroenterology, University of Padova, Padova, Italy; NanoInspired biomedicine lab, Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza, Padova, Italy; Biobanca di Ricerca, Azienda Ospedale-Università di Padova, Padova, Italy.
Biomaterials advances
|August 15, 2025
概括
一种新的水凝,CologEM,来自人类结肠外细胞矩阵 (ECM),有效地在3D中模拟结肠直肠癌 (CRC). 这种生物材料支持瘤生长和耐药性,有助于开发新的化学药物.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 癌症生物学 癌症生物学
- 药物发现 药物发现 药物发现
背景情况:
- 结肠直肠癌 (CRC) 是一个重大的全球健康挑战,死亡率高,特别是在晚期.
- 目前用于CRC的体外三维 (3D) 模型通常使用非人类或合成材料,限制了它们的生物相关性.
- 人类脱细胞化细胞外基质 (ECM) 水凝为模仿本地组织环境提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 开发和描述一种用于结直肠癌的新型3D体外模型,使用患者衍生的脱细胞化结肠外细胞矩阵.
- 评估用于结直肠癌研究的CologEM水凝的生物相容性和生物模仿性.
- 评估CologEM在治疗结直肠癌的药物发现中的潜力.
主要方法:
- 患者衍生结肠组织的脱细胞化,以获得细胞外基质 (ECM).
- 将脱细胞化ECM加工成水凝支架,称为CologEM.
- 描述CologEM的生物化学组成,超结构和生物相容性.
- 评估CologEM支持结直肠癌细胞生长和诱导特定表型的能力.
主要成果:
- CologEM配方保留了关键的ECM蛋白和生物活性分子,保留了原生组织信号线索.
- CologEM 呈现出纤维超结构与相互连接的毛孔,在1%和3%的度下具有独特的特性.
- 这两种度的CologEM都表现出良好的生物相容性,其中3%的CologEM促进了间酶体表型和耐药性.
- CologEM成功地复制了结直肠癌瘤微环境的关键特征.
结论:
- 对于3D结直肠癌模型来说,CologEM是一个合适且具有生物相关性的支架.
- 这种创新型号对推进CRC化疗药物的发现和开发具有重大前景.
- 使用患者衍生的ECM水凝代表了改进临床前癌症研究的翻译方法.
