武汉大学等科研团队联合攻关有所突破 新型三维纤维素支架可高效捕获循环肿瘤细胞并实现原位培养 为癌症个性化治疗开辟新路径

问题: 当前肿瘤研究和新药评估主要依赖患者来源异种移植(PDX)模型;虽然这类模型能较好地保留肿瘤的组织学和分子特征,有助于研究异质性和筛选药物,但其构建过程存在明显不足。PDX模型需要通过手术或穿刺获取实体肿瘤组织,侵入性强且样本来源有限。许多患者因病灶位置、身体状况或治疗时机等原因无法提供样本,导致模型建立率低、可及性差,制约了个体化用药研究发展。 原因: 循环肿瘤细胞(CTCs)存在于外周血中,与肿瘤转移密切对应的,理论上可作为"血液中的肿瘤样本"。然而,CTCs数量稀少、异质性强,离体后容易受损;传统分离培养方法难以兼顾捕获效率、细胞存活率和扩增稳定性,导致直接从血液构建模型存在技术瓶颈。 影响: 3月17日,武汉大学、湖北中医药大学及武汉大学中南医院团队在《Advanced Science》发表研究成果,提出一种新型三维纤维素支架方案。该支架具有大孔隙、柔韧性和良好渗透性,能为CTCs提供适宜的微环境,在分离过程中保持细胞活性并促进扩增。特别需要指出,支架具备自支撑和可降解特性,可连同扩增后的细胞直接植入小鼠体内,减少操作损伤和污染风险,同时避免材料残留。 对策: 研究团队将该支架用于乳腺癌患者血液样本处理,并与成纤维细胞、胶原体系共培养。结果显示,扩增后的细胞表现出癌细胞标志物特征。在动物实验中,植入支架的小鼠肝脏检测到人源转移信号,证实了构建血源异种移植模型的可行性。研究还发现,不同患者的CTCs在增殖和转移行为上存在差异,侵袭性更强的样本生长更快、转移倾向更明显,表明该模型能反映肿瘤生物学特征差异。 前景: 这项研究通过可降解三维支架实现了"捕获-培养-植入"一体化,为从血液样本构建体内模型提供了新思路。未来需要在更大样本量、多癌种条件下验证其稳定性和可重复性,并继续研究培养条件对CTCs亚群选择的影响。随着材料科学、微纳加工与肿瘤生物学的交叉深入,建立标准化流程和质量控制体系将成为技术转化的关键。

这项中国原创技术不仅为癌症转移研究提供了新工具,更展现了多学科交叉创新的潜力。正如研究者所说:"我们搭建的不只是细胞生长的支架,更是连接实验室与临床的生命之桥。"当生物材料遇上精准医疗,基础研究与临床需求紧密结合,科技突破正在为抗癌事业带来新的希望。