复制肺癌患者体内环境

根据韩国统计局的数据，2021年韩国死亡人数中，癌症占大多数，占所有记录病例的26%。同样，癌症是2020年的首要死因。在各种类型的癌症中，肺癌最为常见，由于其容易产生耐药性突变，给治疗带来了重大挑战。

在基因改造和靶向治疗等药物筛选研究中，科学家广泛使用具有个体患者遗传特征的类器官。然而，仅使用类器官复制肺癌患者体内复杂的内部环境 (包括肿瘤的存在)仍然是一项艰巨的任务。

最近，包括浦项科技大学 (POSTECH) 机械工程系和融合 IT 工程系的 Jinah Jang 教授和融合 IT 工程系博士生 Yoo-mi Choi 在内的一组研究人员与 Jinuen 一起Gradiant Bioconvergence 首席执行官 Rheey 和首席研究员 Haram Lee 取得了重大突破。他们使用从猪肺中获得的脱细胞细胞外基质(LudECM)衍生的水凝胶成功地重建了肺癌患者的内部环境。研究成果发表在国际期刊《Biofabrication》上。

研究小组利用来自肺癌患者的类器官、来自患有潜在疾病(纤维化肺)的患者的成纤维细胞和血管细胞开发了三种不同类型的生物墨水。他们采用 LudECM 作为材料来复制由类器官、基质细胞和血管细胞组成的复杂肿瘤微环境 (TME)。在LudECM中培养肺癌类器官成功保留了患者特定的肺癌亚型和基因突变特征。值得注意的是，在测试肺癌类器官与纤维化模型中的药物反应时，与传统基质胶相比，LudECM 表现出显着更高的敏感性。

此外，研究团队利用3D生物打印技术创建了具有可灌注血管和纤维化肺部环境的肺癌模型。因此，他们成功地重建了患有基础疾病的肺癌患者体内的内部环境，目前在实验室环境中。生成的肺癌模型显着地复制了实际肿瘤的复杂环境，从而能够比以前更精确地进行药物评估。

通过临床药物实验，研究团队观察到，与一般肺癌模型相比，纤维化肺癌模型的耐药性有所增加。这一发现强调了肺纤维化对抗癌药物有效性的潜在影响。此外，该团队的血管化模型证明了药物输送可能因药物吸收到周围基质或癌细胞与基质细胞之间的相互作用而受到阻碍的情况。因此，利用研究团队的模型有望为患有基础疾病的肺癌患者提供专门定制的个性化治疗方案。

领导这项研究的 Jinah Jang 教授解释说：“考虑到并发症和相关风险因素的存在，选择合适的抗癌药物对肺癌患者来说是一个挑战。” 她继续说道，“我相信这项研究将为针对其他伴有纤维化的实体癌的定制治疗铺平道路。”

该研究小组的LudECM被认为是培养肺类器官的有价值的生物材料，已经获得了认可。为此目的采用的技术已获得专利并转让给 EDmicBio，目前正在进行商业化进程。

该研究是在韩国国家研究基金会大学重点研究机构项目以及卫生福利部再生医学项目和智能专业化基础设施项目的支持下进行的。