研究人员开发了一种生物工程水凝胶平台，能够长时间保存患者来源的肿瘤组织。这一突破性进展有望改进针对腹膜转移癌（一种复杂且常致命的腹腔癌症）的药物测试。
这种新方法显著延长了肿瘤样本的存活时间，为评估癌症治疗提供了更为可靠的模型。
该研究发表于《先进材料》期刊。
肿瘤保存技术的突破
这种基于水凝胶的新平台能够让肿瘤组织保持活体状态并维持结构完整性超过12天，这是现有方法保存时长的两倍多。传统方法通常在培养几天后就会导致组织退化。
这一进展对腹膜转移癌（PM）的研究至关重要。腹膜转移癌是指癌细胞扩散到腹腔内壁的情况，通常来源于结直肠癌、卵巢癌或胃癌。由于目前缺乏有效的治疗选择，加之患者的生存率较低，迫切需要更加精确的临床前模型。
“开发PM新疗法的主要挑战之一是缺乏能反映患者肿瘤复杂性的实验室模型，”新加坡国立大学生物医学工程助理教授、团队负责人Eliza Fong表示，“我们的水凝胶克服了这一问题，不仅保留了复杂的肿瘤组成，还维持了其生物功能，包括免疫和结缔组织成分，这些成分在肿瘤对药物的反应中起着关键作用。”
提高药物测试的准确性
传统的肿瘤模型往往在惰性表面上生长，无法复制人类肿瘤的复杂环境。这些模型可能会丧失重要的生物功能，包括影响肿瘤对治疗反应的免疫和结缔组织相互作用。相比之下，新的水凝胶平台更好地模拟了人体的自然环境，支持组织的生物活动及其结构，同时防止由肌球蛋白II介导的组织收缩，这种收缩通常会导致组织分解。
该模型还加入了腹水——一种在腹膜转移癌患者腹腔中积聚的液体，以进一步增强模型的真实性和体内条件的复制。研究人员发现，加入腹水会改变肿瘤对化疗的反应，使其更具耐药性。这一发现也强调了在临床前药物测试中纳入患者特异性因素的重要性。
“我们的目标是开发一个更能反映人类肿瘤复杂性的平台，以便更可靠地评估药物，并为个体患者量身定制治疗方案，”该研究的共同负责人、副教授Johnny Ong表示。
在更真实的环境中测试药物反应
利用这一模型，研究人员测试了几种标准的化疗药物，包括顺铂和阿霉素，以及一种靶向腹水中蛋白质的新型实验疗法。
“这些测试的结果表明，不同患者的药物反应各不相同，突显了我们模型在个性化治疗方面的潜力，”Ong说道。
值得注意的是，该模型保留了原始肿瘤环境的关键特征。单细胞RNA测序证实，主要细胞类型（包括免疫细胞、癌症相关成纤维细胞和内皮细胞）的比例与原始肿瘤相似。此外，水凝胶还维持了对理解肿瘤行为和药物耐药性至关重要的细胞间通讯模式。
这一生物工程水凝胶平台为腹膜转移癌患者的个性化治疗带来了新的希望。它还可以作为药物开发的宝贵工具，帮助识别针对多种治疗选择有限的癌症的有效疗法。
水凝胶平台背后的研究人员认为，这可能成为推动药物开发和精准肿瘤学的重要工具，有助于为当前治疗选择有限的患者开发所需的药物测试。
参考文献： Wu KZ, Ding RH, Zhao Z, 等。水凝胶介导的活体肿瘤外植体保存用于腹膜转移癌药物开发。《先进材料》，2025年。doi: 10.1002/adma.202418647
(全文结束)
