MCF7 与 NK-92 肿瘤芯片的免疫药物比较
将肿瘤和 NK-92 包埋在胶原中，通过单侧内皮通道供养，比较免疫药物反应和常规孔板对照。
用途与模型
- 研究用途
- 研究供养梯度相关的 NK 细胞功能变化及免疫调节药物作用。
- 模型与细胞来源
- MCF7、NK-92 与人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVEC）的共培养芯片；另有 1 条 NCI 患者来源乳腺癌细胞的模型比较。
- 方法版本
- 原研究正式发表版本
- 实验形式
- 三维胶原微腔、单侧内皮管腔、空间活死染色和逆转录定量 PCR（reverse transcription quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）。
材料与平台
- 模型组成
- 主要设置 MCF7 为 1.5×10^6 个/mL，NK-92 为 0.5×10^6 个/mL；两类细胞共同加入胶原，管腔由 HUVEC 覆盖并供应培养液。
- 培养材料
- NK-92 培养使用 X-VIVO 10、20% FBS 及 100 U/mL IL-2 等补充物；MCF7 原培养为 RPMI 1640 及 10% FBS。芯片共培养使用 NK 培养液，37 °C、5% CO2。
- 药物与比较条件
- 阿替利珠单抗 40 nM 或 epacadostat 50 nM 处理 7 天；与芯片无药条件及二维孔板杀伤实验比较。三维 96 孔板比较匹配细胞比例、细胞/培养液比例和换液条件。
- 检测与恢复
- 空间活死染色比较近端、中部和远端；第 1、7 天 NK-92 分离后检测免疫相关表达。第 7 天移出芯片后再常规培养 7 天，比较代谢成像、迁移和杀伤能力。
测量指标与分析
- 空间活死染色信号
- NK-92 免疫相关基因表达
- 恢复后肿瘤杀伤与迁移
- NAD(P)H/FAD 光学代谢指标
芯片与孔板、近端与远端、未经暴露与恢复后 NK-92 分别比较；主要实验至少重复 3 次，图像以 Fiji 分析。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 免疫调节药物在孔板与形成空间梯度的肿瘤芯片中比较。
- 测试范围
- MCF7/NK-92 模型为主要体系；主要实验至少 3 次重复。
- 参照体系
- 芯片无药条件、二维杀伤孔板及匹配条件的三维孔板。
- 研究结果
- 两种药物在芯片中扩大细胞死亡区域，二维孔板中未明显提高杀伤；远端仍有活细胞。
适用条件与研究局限
- 原方法标称胶原 4.0 mg/mL，但所列胶原体积、储液浓度及最终体积不能直接对应这一浓度。
- 第 7 天活死染色无法完整区分 NK 细胞与肿瘤细胞。
- 主要免疫细胞为 NK-92，未包含完整患者免疫组成。
- 芯片透氧，未直接测试缺氧作用；恢复只观察 1 周。
来源与原文
- Microfluidic tumor-on-a-chip model to evaluate the role of tumor environmental stress on NK cell exhaustion原始研究 · Science Advances · 2021-02-17