科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種用于3D細(xì)胞培養(yǎng)的新技術(shù)，其或許能為研究癌細(xì)胞在組織中擴(kuò)散提供前所未有的見解。

開發(fā)出能抵御乳腺癌的化療藥物成本昂貴、較為緩慢，且通常效率較低，有95%以上的篩選候選藥物都會(huì)在患者臨床試驗(yàn)中失敗。科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種用于3D細(xì)胞培養(yǎng)的新技術(shù)，其或許能為研究癌細(xì)胞在組織中擴(kuò)散提供前所未有的見解，這種新技術(shù)或能為改善化療候選藥物篩選的有效性鋪平了道路，有望在更早的過程中篩選出無(wú)活性的候選藥物。

研究者解釋道，超越傳統(tǒng)的2D細(xì)胞培養(yǎng)，生物力學(xué)分析技術(shù)或能促使乳腺癌細(xì)胞在3D細(xì)胞培養(yǎng)材料中生長(zhǎng)，從而更準(zhǔn)確地模擬人體組織的結(jié)構(gòu)。癌細(xì)胞實(shí)際上能感覺到其所處的組織，其能根據(jù)周圍環(huán)境來(lái)改變自身的行為，當(dāng)其以不同的速度移動(dòng)時(shí)就能感受到不同的壓力，而壓力可能就是癌癥擴(kuò)散或其運(yùn)動(dòng)被機(jī)械性阻礙的區(qū)別?；熀?，殘留的癌細(xì)胞就會(huì)停留在組織中并開始移動(dòng)，從而引起癌癥復(fù)發(fā)，這項(xiàng)研究旨在控制癌細(xì)胞用來(lái)移動(dòng)的細(xì)胞外機(jī)制的特性，其研究了如何阻斷這些殘留的癌細(xì)胞。

這項(xiàng)研究中，研究人員所開發(fā)的培養(yǎng)技術(shù)就能更促使他們?cè)敿?xì)解釋細(xì)胞培養(yǎng)樣本或同一樣本內(nèi)ECM的可變性。研究者解釋道，我們的分析能促使我們考慮到組織硬度的變化(尤其是相關(guān)的硬度)，以及其如何影響癌細(xì)胞在體內(nèi)獲取、推和拉的方式，甚至在阻力較小的地方也會(huì)遵循彼此的路徑。

一段時(shí)間以來(lái)，研究人員已經(jīng)人知道，當(dāng)涉及癌癥擴(kuò)散時(shí)，ECM的可變硬度或許非常重要，迄今為止，研究人員缺乏能精確測(cè)定細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)的工具，這或許就限制了他們充分深度理解細(xì)胞行為的能力?？紤]到最近的研究結(jié)果，不僅僅是ECM的生物力學(xué)特性與癌細(xì)胞擴(kuò)散之間存在重要關(guān)聯(lián)，而且組織硬度和癌細(xì)胞耐藥性之間也存在一定關(guān)聯(lián)，研究者表示，人體組織的生物力學(xué)特性不僅會(huì)影響癌癥擴(kuò)散的方式，還會(huì)影響癌細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)，從本質(zhì)上來(lái)將，其能吸收或吐出藥物，這取決于其所處的機(jī)械環(huán)境。

這種方法有望從根本上改善對(duì)化療候選藥物的篩選，也為更快速地發(fā)現(xiàn)針對(duì)癌癥患者的化療藥物提供新的路徑和線索。研究者及其團(tuán)隊(duì)從事這種細(xì)胞級(jí)的分析技術(shù)已經(jīng)有5年時(shí)間了，下一步他們將會(huì)重點(diǎn)利用顯微鏡集成工具來(lái)改進(jìn)對(duì)化療藥物的療效測(cè)試。本文研究或能量化基質(zhì)模型相關(guān)的粘彈性，并有望應(yīng)用于3D培養(yǎng)物中的其它材料。