腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment , TME),為腫瘤細(xì)胞生存場(chǎng)所,是一個(gè)動(dòng)態(tài)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)體瘤的環(huán)境中包含:腫瘤細(xì)胞、腫瘤周?chē)蛢?nèi)部聚集的大量免疫細(xì)胞、腫瘤血管、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和間質(zhì)組織等,這些都是影響腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。近幾年越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),腫瘤微環(huán)境中的多細(xì)胞組成,往往會(huì)決定對(duì)某種特定療法的影響,進(jìn)而決定癌癥治療的成敗。
3D培養(yǎng)體系已成為體外研究復(fù)雜系統(tǒng)(如TME)的標(biāo)準(zhǔn),可以通過(guò)這些體系深入了解體內(nèi)發(fā)生的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用和通信。在構(gòu)建體外3D共培養(yǎng)體系時(shí),這些腫瘤相關(guān)細(xì)胞,常用于建立3D腫瘤球模型,將兩種或是兩種以上多細(xì)胞混合,探討不同細(xì)胞和腫瘤球的相互作用。常見(jiàn)3D培養(yǎng)模型的腫瘤細(xì)胞有:乳腺癌、胰腺癌、肺癌、肝癌、甲狀腺癌等類(lèi)型的實(shí)體瘤細(xì)胞系。
傳統(tǒng)的3D培養(yǎng)系統(tǒng),一般使用EHS小鼠肉瘤提取物,但由于其成分復(fù)雜(含有影響研究的生長(zhǎng)因子或蛋白質(zhì)),具有批間差,對(duì)溫度控制要求較高,可再現(xiàn)性差,在操作和應(yīng)用上仍存在局限性。因此需要可再現(xiàn)的體系,可以擴(kuò)展體系的復(fù)雜性,并結(jié)合多種細(xì)胞類(lèi)型揭示細(xì)胞-細(xì)胞相互作用/信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制。
Vitrogel 3D水凝膠體系,為無(wú)動(dòng)物源性多糖水凝膠,成分單一且明確,可再現(xiàn)性高,操作便捷,可在細(xì)胞培養(yǎng)后輕松收獲細(xì)胞,可更好模擬TME,了解如何抑制甚至逆轉(zhuǎn)侵襲性癌癥的惡性表型。
胰腺癌細(xì)胞TME實(shí)例-Vitrogel 3D 培養(yǎng)VitroGel 3D水凝膠體系已經(jīng)用于多個(gè)細(xì)胞系的持續(xù)培養(yǎng),包括最近用于胰腺癌細(xì)胞(PANC-1)的研究。美國(guó)TheWell公司近期發(fā)表了PANC-1的應(yīng)用指南。結(jié)果顯示,該水凝膠體系在檢測(cè)細(xì)胞成球大小和肌動(dòng)蛋白定位時(shí),可以獲得穩(wěn)定的PANC-1 3D細(xì)胞球模型。以下細(xì)胞螢光染色圖是驗(yàn)證這個(gè)系統(tǒng)的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該系統(tǒng)現(xiàn)階段可以呈指數(shù)形式擴(kuò)增,并可應(yīng)用于后續(xù)的分析和藥物篩選研究。
PANC-1 細(xì)胞在水凝膠中培養(yǎng)七天后,進(jìn)行熒光染色共聚焦顯微鏡觀(guān)察(激光掃描水凝膠中細(xì)胞的 XYZ 面,影像疊加而成的腫瘤球模型)
離子成膠型水凝膠,可調(diào)節(jié)軟硬度,模仿天然細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,在室溫操作使用?捎糜2D凝膠培養(yǎng)、3D培養(yǎng)及動(dòng)物注射,為體內(nèi)外研究提供共通的操作平臺(tái)。
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