美國時間8月12日,中國清華大學研究團隊利用高通量生物列印技術,將腎細胞癌(RCC)患者的腫瘤細胞於實驗室中製成個人化的腫瘤類器官,以在體外進行藥物測試,未來有望藉由這個類器官技術加速開發個人化療法。研究結果已發表在《Biofabrication》。
在臺灣,也有多家業者投入體外生物晶片平台開發,例如:久浪生技的器官晶片微生理系統、精拓生技的3D腫瘤類器官系統、蔚流生技的腫瘤微環境晶片等。
腎細胞癌病例逐年上升,但因為許多患者對化療反應不佳,標靶藥物效果也不穩定,再加上不同患者的腫瘤差異極大,且隨時間發生的基因突變可能導致治療失敗與復發風險增加,使得治療的難度遽增。
雖然過去已有RCC的類器官技術能幫助新療法開發,但研究團隊指出,傳統的技術依賴基底膜基質(matrigel)液滴,不僅需要人工操作,並存在個體變異性高、功能不成熟、低通量及難以規模化等問題,仍限制了新療法的開發效率。
在這項研究中,研究團隊運用擠出式高通量生物列印技術(extrusion-based high-throughput bioprinter),能快速生成大小相等的異質性RCC類器官,批量自動化的穩定產出與品質控制,保留了原始腫瘤的病理型態、基因突變與表現量特徵,即使長期培養後,仍展現出器官體間與患者間的異質性。
接著,研究團隊將RCC聚合物與基質成分重新組合成多細胞組裝體(assembloids),生成具有體內類血管型態及空間腫瘤微環境異質性的結構,創造出與人體內環境高度相似的模型。
研究團隊表示,這種高度模擬體內環境的類器官,不僅可以使研究人員能更可靠地研究腫瘤發展過程,測試不同療法的效果,亦減少了大量人工操作,讓藥物測試更快速且具規模化潛力。
總結而言,這項技術透過建立患者量身打造的腫瘤類器官,有望開發出精準療法,提高存活率和減少不必要的副作用,同時使得從藥物發現到臨床應用的過程變得更加快速與精準。
(編譯/實習記者 康育華)