乳腺癌是女性健康潛在威脅之一。臨床研究表明，骨是晚期乳腺癌患者最常發(fā)生轉移的部位之一，嚴重影響患者的生活質量。

在藥物篩選和腫瘤病理研究中，傳統(tǒng)二維培養(yǎng)的細胞模型難以準確分析腫瘤細胞與骨細胞之間的相互作用，給有效篩選和評估靶向乳腺癌骨轉移的藥物和治療方案帶來困難。

模擬骨仿生微環(huán)境對于構建乳腺癌骨轉移體外模型至關重要。近年，基于微流控技術的細胞-細胞共培養(yǎng)體系，為腫瘤生長、轉移等病理生理研究提供了新平臺、新手段。

近日，西南大學余玲課題組開發(fā)了基于I型膠原蛋白修飾的尼龍線基（Col-I@thread）的乳腺癌-骨轉移共培養(yǎng)裝置。該研究利用線基裝置易疊加-拆分的特點，量化了乳腺癌細胞向骨細胞侵襲的過程。分離出侵入骨細胞層的乳腺癌細胞，并分析其基因特征，探究了乳腺癌細胞與成骨細胞之間的相互作用及信號通路變化。

在該項工作中，研究人員通過冷凍干燥方法制備膠原蛋白修飾的尼龍線基（Col-@thread）用于細胞培養(yǎng)，分析了線基上三維生長的成骨細胞在基因表達、成骨分化功能等方面的變化。將Col-I@thread與聚氯乙烯片材制作的框架相組裝，構建了乳腺癌-骨轉移共培養(yǎng)模型。利用“指叉”共培養(yǎng)模型可分離、易拆卸的特點捕獲了侵襲入骨細胞層的乳腺癌細胞和共培養(yǎng)后的成骨細胞，并通過轉錄組測序與獨立培養(yǎng)的乳腺癌細胞和成骨細胞進行基因比對分析。

結果表明，Col-I@thread促進了成骨細胞鈣離子分泌、成骨分化趨勢和骨細胞礦化過程。乳腺癌-骨細胞共培養(yǎng)模型中分選出的侵入骨細胞層的乳腺癌細胞，其腫瘤相關基因CX43、CXCR5和CSPG4的水平升高。同時，成骨細胞的成骨分化基因RUNX2、RANKL和OPG受到抑制，提示乳腺癌細胞侵襲可以抑制成骨細胞的生長和骨分化功能，造成對成骨分化能力和骨微環(huán)境的破壞。

綜上所述，該研究基于Col-I@thread構建的乳腺癌-骨轉移共培養(yǎng)模型，模擬了骨基質微環(huán)境，為乳腺癌細胞和成骨細胞之間的生物學關系研究提供參考，在新藥篩選和靶向乳腺癌骨轉移治療的研究中具有應用潛力。






審核編輯：劉清