肾脏微环境中生物打印神经母细胞瘤癌症模型

研究人员利用生物打印技术,构建了由 IMR-32 神经母细胞瘤细胞(含 MYCN 和 ALK 基因扩增)与人胚肾 293 细胞及原代人肾成纤维细胞组成的肾脏微环境 3D 模型,该模型通过商用生物打印机的双气动挤压打印头制作。实验中,泛巴诺司他(一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂)在有效浓度范围内可选择性诱导癌细胞凋亡,且不影响肾脏细胞,而杀稻瘟菌素对两种细胞均有细胞毒性。此外,2D 和 3D 培养的细胞敏感性存在细胞类型特异性差异,3D 模型的治疗窗口更宽,证明了人类 3D 模型在抗癌药物研究中的价值,此模型可用于测试新抗癌药物的细胞毒性和肿瘤选择性,其开放支架设计还能自由更换肿瘤和微环境细胞类型。

思维导图

一、研究背景与目的

<背景<:当前抗癌药物研发受限于动物模型中人类癌细胞处于异种环境,神经母细胞瘤作为儿童最常见颅外实体瘤,存在化疗耐药和高危患者早期死亡等问题,且肾转移治疗进展有限。

<目的<:构建全人源肾脏微环境中的神经母细胞瘤 3D 生物打印模型,用于高效测试抗癌药物的细胞毒性和肿瘤选择性。

二、模型构建与方法

<细胞类型<

癌细胞:IMR-32(含 MYCN 和 ALK 基因扩增的神经母细胞瘤细胞)。

肾脏微环境细胞:人胚肾 293 细胞、HEK293-GFP 细胞、原代人肾成纤维细胞。

<生物墨水<:6.67% 明胶 + 4.5% 海藻酸钠,与细胞悬液混合后含 3% 明胶、2% 海藻酸钠、30 mM CaSO