科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所科學(xué)家研制出一款開放式微流芯片，可以對(duì)人體內(nèi)癌細(xì)胞與血管細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)行大規(guī)模動(dòng)態(tài)研究。這一成果不僅為破解癌癥耐藥性提供了新途徑，更為研發(fā)精準(zhǔn)癌癥藥物搭建了關(guān)鍵平臺(tái)。相關(guān)論文作為封面文章發(fā)表于最新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志。

這款芯片名為球—烯—氦相互作用（ODSEI）芯片，能夠培養(yǎng)和分析1000多個(gè)腫瘤球體和血管細(xì)胞，并對(duì)癌細(xì)胞和血管細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)行大規(guī)模實(shí)時(shí)分析。

與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞需要更多營(yíng)養(yǎng)和氧氣才能快速增殖。由于癌細(xì)胞無(wú)法獨(dú)立生產(chǎn)這些資源，它們會(huì)刺激附近的血管細(xì)胞，以獲取必要的營(yíng)養(yǎng)。這種細(xì)胞間的秘密通訊，或許正是癌癥轉(zhuǎn)移和產(chǎn)生耐藥性的關(guān)鍵。因此，了解癌細(xì)胞與血管細(xì)胞之間的相互作用，對(duì)于揭示癌癥轉(zhuǎn)移和耐藥性的動(dòng)態(tài)機(jī)制以及制定有效的治療策略至關(guān)重要。

ODSEI擁有一層特殊的雙層多孔膜，可以模擬類似人體環(huán)境，同時(shí)保持開放的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的封閉系統(tǒng)不同，這種開放式結(jié)構(gòu)芯片使研究人員能隨時(shí)檢查特定腫瘤球體，進(jìn)行遺傳分析。

利用這種微流芯片，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了乳腺癌對(duì)抗癌藥物他莫昔芬產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制。借助單細(xì)胞RNA測(cè)序和蛋白質(zhì)分析技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)，生物標(biāo)志物IL-8和TIMP-1可提高血管輸送藥物的效率。此外，這些信號(hào)分子也會(huì)激活癌細(xì)胞的生存信號(hào)，從而抑制它們對(duì)治療劑的反應(yīng)并導(dǎo)致耐藥性。