在同一模型中考察药效与炎症反应
2024 年 5 月，Cell Stem Cell 发表乳腺癌芯片研究。德国图宾根大学（University of Tübingen）等团队在灌流模型中纳入肿瘤组织与血管内皮屏障，评价靶向 ROR1 的嵌合抗原受体 T 细胞（chimeric antigen receptor T cells，CAR-T）在实体瘤环境中的表现。
研究同时测量 T 细胞浸润、肿瘤生长和细胞因子释放，考察抑制炎症反应的干预是否会影响 CAR-T 的抗肿瘤作用。
团队先以乳腺癌细胞形成的肿瘤团块建立比较体系，再加入患者来源肿瘤类器官。前者便于控制靶点与细胞条件，后者用于观察患者间靶点表达差异是否带来不同反应。
血管内皮改变 T 细胞的肿瘤浸润
芯片将血管样灌流区域与三维肿瘤区域分开。CAR-T 从灌流侧穿过内皮屏障后接近肿瘤，研究者据此比较细胞浸润及随后的抗肿瘤作用。
研究中，ROR1 CAR-T 更明显地进入表达 ROR1 的乳腺癌团块，并限制其生长。第 8 天，肿瘤内部的 CAR-T 密度约为未改造对照 T 细胞的 13 倍。缺少匹配靶点的对照反应较弱，支持此次作用与靶点识别有关。
移除内皮后，进入肿瘤区域的 CAR-T 增多，肿瘤生长控制也更明显。培养板中的浸润与杀伤同样强于芯片中的比较结果。作者据此指出，忽略血管相关障碍可能高估细胞治疗在实体瘤环境中的作用。
CAR-T 靶点匹配、供者与细胞因子时程
团队比较了空芯片、仅有内皮的芯片和完整肿瘤芯片，以分析哪些条件下会产生较多细胞因子。CAR-T 与匹配肿瘤共同存在时，出现较明显的炎症相关信号；未改造 T 细胞及不匹配靶点对照的释放水平较低。
监测涉及 IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ 和颗粒酶 B。在含肿瘤的完整体系中，第 1 天多种炎症或效应相关指标比对照 T 细胞组高约 6–100 倍，IL-10 则保持较低水平。多种指标在第 1 天或第 2 天达到峰值后下降；不同 CAR-T 供者也带来浓度差异。
这些数据反映肿瘤局部的细胞因子环境。作者将其用于研究局部早期反应及干预效果。
达沙替尼干预时机影响药效与细胞因子释放
研究选用达沙替尼作为调节 T 细胞活性的工具，在芯片中比较不同介入时机。团队先确认该药在所测条件下可以抑制 T 细胞活化，而没有相应降低细胞活力，再观察它如何改变浸润、细胞因子和肿瘤生长。
在早期细胞因子高值之后介入，TNF-α 和 IFN-γ 较快下降，同时仍保留了此前发生的肿瘤浸润及后续一定程度的抗肿瘤作用。相较之下，全程抑制虽然减少了细胞因子释放，也限制了 CAR-T 进入并控制肿瘤。
仅在早期短时使用达沙替尼，延后了 IFN-γ 的峰值，却未延后 TNF-α 的峰值；这种方案也抑制了后续的 CAR-T 浸润和肿瘤杀伤。
患者来源类器官显示靶点相关差异
患者模型首先比较了 ROR1 表达较高和较低的 2 个转移性乳腺癌样本，再纳入另 2 名患者的材料。最初比较中，高表达类器官内的 CAR-T 荧光信号约为低表达模型的 9 倍，高表达模型生长受限，低表达模型在处理后仍继续生长。后加入的 2 名患者材料呈现相似趋势。
为减少内皮细胞与 T 细胞之间的异体反应，团队使用了与 T 细胞来自同一供者的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）衍生内皮。肿瘤仍来自患者，因此这是部分供者匹配的体系。
iPSC 衍生内皮自身也表达一定水平的 ROR1，并在培养板试验中引起 IFN-γ 和颗粒酶 B 释放。芯片仍能识别患者类器官间的反应差异；作者提出，进一步改善内皮成熟度可能减少这种背景反应。
4 名患者的概念验证与模型组成
作者将本研究定位为概念验证：芯片尚未包含完整的免疫抑制性基质环境，也缺少参与细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）放大的巨噬细胞和单核细胞。循环中的 T 细胞仅在早期参与灌流，后续测量主要反映已进入组织的细胞。
本次患者来源模型仅涉及 4 名患者。作者提出，还需扩大患者样本，检验芯片对 CAR-T 药效及 CRS 风险的预测能力。