细胞系与 10 位手术患者样本用于不同比较

浙江省兰溪市人民医院(Lanxi People’s Hospital)等团队在 APL Bioengineering 报道结直肠癌三维打印模型。研究采用 SW620 细胞系,并纳入 10 位在 2025 年接受手术的患者;患者术前未接受放疗或化疗。7 份患者样本用于生长比较,另 3 份用于药物测试。

材料以甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacrylate,GelMA)水凝胶为基础,加入含层粘连蛋白等基底膜成分的复合物(laminin/entactin complex,LEC)。团队比较纯 GelMA 与不同 LEC 组别,随后重点研究名为 LE2 的复合材料。

细胞生长和材料力学检测得到不同结果

在 SW620 模型中,LE2 组的细胞存活表现较好,LE3 组的存活率反而下降。第 5 天起,LE2 组的 ATP 发光信号高于纯 GelMA 组;内外层材料的组合比较中,2 层均含 LE2 的模型出现较深的细胞侵入。

患者来源细胞的第 7 天发光信号没有显著组间差异。研究另报告 LE2 组形成的类器官结构更多,约为 7 个对 3 个,但结构直径没有明确组间差异。

打印材料能够形成不同平面图案。紫外固化后,材料的复合模量增加,但 GelMA 与 GelMA+LE2 的流变性质和杨氏模量均未出现显著差异。

GelMA 复合打印材料的形状、固化过程与力学比较;2 组杨氏模量没有显著差异。

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GelMA 复合打印材料的形状、固化过程与力学比较;2 组杨氏模量没有显著差异。(Feng Tong et al. / APL Bioengineering, 2026, Figure 3;CC BY 4.0)

SW620 打印模型的转录组显示生长相关基因表达变化

SW620 打印模型的转录组和通路富集分析涉及细胞外基质重塑、生长信号、细胞骨架和细胞间通讯。作者把这些变化与 ErbB、Wnt 和缝隙连接相关信号联系起来,讨论它们对增殖与侵入的可能影响。

论文在讨论中明确,当前数据没有建立基质成分、通路变化与肿瘤表型之间的直接因果关系,仍需功能试验。

3 个患者模型的化疗反应各异

药物测试使用 P2、P4 和 P10 模型。P4 来源患者为 T2N0M0,P2 和 P10 为 T3N0M0。比较包括伊立替康、奥沙利铂、氟尿嘧啶,以及奥沙利铂与氟尿嘧啶联用组;联用组以氟尿嘧啶替代临床方案中的卡培他滨。

伊立替康在 3 个模型中均显示反应,P4 更敏感。奥沙利铂在测试范围内均未达到半数抑制;氟尿嘧啶只在 P10 显示中等反应。联用组在 P2 和 P10 中有中等反应,在 P4 中较弱,原研究报告其作用未优于伊立替康单药。

作者把伊立替康反应差别与肿瘤 T 分期联系起来,但这里仅有 1 个 T2 和 2 个 T3 模型,尚不足以判断分期与药物反应的普遍关系。

术后随访和材料标注限制临床解释

3 位药筛患者均已接受手术,论文称根据模型结果安排化疗,并报告治疗后均达到完全缓解(complete response,CR)。这是小样本术后随访,手术与后续治疗共同影响结局,尚不足以证明模型具有可靠的临床预测性能。

模型尚未纳入免疫细胞及血管内皮细胞,也未检验长期耐药变化;不同结直肠取材部位的差别没有开展分层分析。作者提出扩大患者队列、加入更多微环境成分并延长观察。

LEC 浓度的单位标注存在差别:结果段使用 μg/mL,方法段同时出现 μg/mL 和 mg/mL。

来源与延伸阅读

  1. Construction of 3D bioprinted colorectal cancer models and evaluation of their efficacy and drug sensitivity. APL Bioengineering (2026). ↗