Name: 암 연구를 위한 생리학적 인간 혈관화 미세종양 모델 확립 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-15T14:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: 배우세요 생리학적 혈관화 미세종양 모델을 이용한 암 연구 방법을. 이 기술은 인간 종양 미세환경을 체외에서 재현하여 약물 효능, 면역 반응 및 맞춤형 치료 전략을 연구하는 데 활용됩니다.

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설명된 절차에 귀중한 의견을 제시해 주신 Christopher Hughes 박사 연구실 구성원과 플랫폼 설계 및 제작에 도움을 주신 Abraham Lee 박사 연구실의 협력자에게 감사드립니다. 이 작업은 UG3/UH3 TR002137, R61/R33 HL154307, 1R01CA244571, 1R01 HL149748, U54 CA217378(CCWH) 및 TL1 TR001415 및 W81XWH2110393(SJH)의 보조금으로 지원되었습니다.

미세유체역학(Microfluidics) 기반 혈관화된 인간 미세종양 모델 준비

<ol><li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Wagle, N. S., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+statistics%2C+2023%5BTitle%5D)+AND+%22CA+Cancer+J+Clin%22%5BJournal%5D)">Cancer statistics, 2023.</a> CA Cancer J Clin. 73 (1), 17-48 (2023).</li>
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<li>Phan, D. T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+vascularized+and+perfused+organ-on-a-chip+platform+for+large-scale+drug+screening+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A vascularized and perfused organ-on-a-chip platform for large-scale drug screening applications.</a> Lab Chip. 17 (3), 511-520 (2017).</li>
<li>Hachey, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+vascularized+micro-tumor+model+of+human+colorectal+cancer+recapitulates+in+vivo+responses+to+standard-of-care+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">An in vitro vascularized micro-tumor model of human colorectal cancer recapitulates in vivo responses to standard-of-care therapy.</a> Lab Chip. 21 (7), 1333-1351 (2021).</li>
<li>Hachey, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Human+Vascularized+Micro-Tumor+Model+of+Patient-Derived+Colorectal+Cancer+Recapitulates+Clinical+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Res%22%5BJournal%5D)">A Human Vascularized Micro-Tumor Model of Patient-Derived Colorectal Cancer Recapitulates Clinical Disease.</a> Transl Res. 255, 97-108 (2023).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+in+vitro+vascularized+micro-organ+and+micro-tumor+models+are+reproducible+organ-on-a-chip+platforms+for+studies+of+anticancer+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology%22%5BJournal%5D)">Human in vitro vascularized micro-organ and micro-tumor models are reproducible organ-on-a-chip platforms for studies of anticancer drugs.</a> Toxicology. 445, 152601(2020).</li>
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<li>Moya, M. L., Hsu, Y. H., Lee, A. P., Christopher, C. W. H., George, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+perfused+human+capillary+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+-+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">In vitro perfused human capillary networks.</a> Tissue Eng - Part C: Methods. 19 (9), 730-737 (2013).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+on-chip+microfluidic+pressure+regulator+that+facilitates+reproducible+loading+of+cells+and+hydrogels+into+microphysiological+system+platforms%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">An on-chip microfluidic pressure regulator that facilitates reproducible loading of cells and hydrogels into microphysiological system platforms.</a> Lab Chip. 16 (5), 868-876 (2016).</li>
<li>Phan, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier-on-a-chip%3A+Microphysiological+systems+that+capture+the+complexity+of+the+blood-central+nervous+system+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier-on-a-chip: Microphysiological systems that capture the complexity of the blood-central nervous system interface.</a> Exp Biol Med. 242 (17), 1669-1678 (2017).</li>
<li>Kurokawa, Y. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+endothelial+cells+for+three-dimensional+microphysiological+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">Human induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells for three-dimensional microphysiological systems.</a> Tissue Eng Part C: Methods. 23 (8), 474-484 (2017).</li>
<li>Romero-López, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recapitulating+the+human+tumor+microenvironment%3A+Colon+tumor-derived+extracellular+matrix+promotes+angiogenesis+and+tumor+cell+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Recapitulating the human tumor microenvironment: Colon tumor-derived extracellular matrix promotes angiogenesis and tumor cell growth.</a> Biomaterials. 116, 118-129 (2017).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Carpenter, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CellProfiler%3A+Image+analysis+software+for+identifying+and+quantifying+cell+phenotypes%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biol%22%5BJournal%5D)">CellProfiler: Image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes.</a> Genome Biol. 7 (10), R100(2006).</li>
<li>Zudaire, E., Gambardella, L., Kurcz, C., Vermeren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computational+tool+for+quantitative+analysis+of+vascular+networks%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+one%22%5BJournal%5D)">A computational tool for quantitative analysis of vascular networks.</a> PLoS one. 6 (11), e27385(2011).</li>
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<li>Urban, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+learning+for+drug+discovery+and+cancer+research%3A+Automated+analysis+of+vascularization+images%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE%2FACM+Trans+Comput+Biol+Bioinform%22%5BJournal%5D)">Deep learning for drug discovery and cancer research: Automated analysis of vascularization images.</a> IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform. 16 (3), 1029-1035 (2019).</li>
<li>COMSOL Multiphysics. , Stockholm, Sweden. www.comsol.com (2023).</li>
</ol>

CCWH는 Aracari Biosciences, Inc.의 지분을 보유하고 있으며, 이 회사는 이 논문에 설명된 기술의 버전을 상용화하고 있습니다. 이 약정의 조건은 이해 상충 정책에 따라 University of California, Irvine에서 검토하고 승인했습니다. 다른 이해 상충은 없습니다.

신체의 거의 모든 조직은 혈관을 통해 영양분과 산소를 공급받기 때문에 체 외에서 사실적인 질병 모델링 및 약물 스크리닝에 중요한 구성 요소입니다. 또한, 여러 악성 종양 및 질병 상태는 혈관 내피 기능 장애와 과투과성으로 정의된다3. 특히, 암에서 종양 관련 혈관 조직은 종종 관류가 잘 되지 않고, 파괴되고, 누출되어 종양에 대한 치료 및 면역 세포 전달에 장벽으로 작용합니다. 또한 혈관 구조는 암세포가 멀리 떨어진 조직에 씨앗을 뿌리기 위해 전이될 수 있는 통로 역할을 하며, 암세포의 성장과 전파를 더욱 촉진하면서 면역 반응을 약화시키는 세포 간 통신을 촉진합니다. 이러한 현상은 혈관 틈새가 치료 내성 및 암 진행에서 중요한 역할을 하고 전임상 연구 중에 종양 미세환경을 정확하게 모델링해야 할 필요성을 강조합니다. 그러나 표준 in vitro 모델 시스템은 적절한 기질 및 혈관 구성 요소를 포함하지 못하거나 동적 흐름 조건을 통합하지 못합니다. 현재 모...

암은 전 세계적으로 주요 건강 문제로 남아 있으며 미국에서는 두 번째로 큰 사망 원인입니다. 미국 국립보건통계센터(National Center for Health Statistics)는 2023년 한 해에만 미국에서 190만 건 이상의 새로운 암 사례와 60만 명 이상의 암 사망자가 발생할 것으로 예상하고있다 1 효과적인 치료 접근법의 시급한 필요성을 강조하고 있다. 그러나 현재 임상시험에 진입한 항암제 중 5.1%만이 FDA 승인을 받고 있다. 유망한 후보 물질이 임상시험을 성공적으로 진행하지 못하는 것은 전임상 약물 개발 과정에서 2D 및 스페로이드 배양과 같은 비생리학적 모델 시스템을 사용하기 때문일 수 있다2. 이러한 고전적 암 모델에는 치료 내성 및 질병 진행의 주요 결정 요인인 기질 틈새, 관련 면역 세포 및 관류된 혈관과 같은 종양 미세환경의 필수 구성 요소가 부족합니다. 따라서 전임상 결과의 임상 번역을 개선하기 위해 인간 생체 내 종양 미세환경을 더 잘 모방하는 새로운 모델 시스템이 필요합니다.
조직 공학 분야는 빠르게 발전하고 있으며, 실험실 환경에서 인간의 질병을 연구하기 위한 개선된 방법을 제공하고 있습니다. 한 가지 중요한 발전은 장기 칩 또는 조직 칩으로도 알려진 미세 생리학 시스템(MPS)의 출현으로, 이는 건강하거나 병든 상태를 복제할 수 있는 기능적이고 소형화된 인간 장기입니다 3,4,5. 이러한 맥락에서 3차원 미세유체 기반 체외 인간 종양 모델인 종양 칩이 종양학 연구를 위해 개발되었습니다 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 . 이러한 고급 모델은 역동적인 종양 미세환경 내에서 생화학적 및 생물물리학적 단서를 통합하여 연구자들이 생리학적으로 보다 관련성이 높은 맥락에서 종양 행동과 치료에 대한 반응을 연구할 수 있도록 합니다. 그러나 이러한 발전에도 불구하고 살아 있고 기능적인 혈관 구조, 특히 생리적 흐름에 반응하여 자체 패턴을 만드는 혈관을 성공적으로 통합한 그룹은 거의 없습니다 3,4,5,6. 기능적 혈관 네트워크의 포함은 약물 또는 세포 전달, 뚜렷한 미세 환경으로의 세포 귀환, 종양, 기질 및 면역 세포의 경내피 이동에 영향을 미치는 물리적 장벽을 모델링할 수 있기 때문에 매우 중요합니다. 이 특징을 포함시킴으로써, 종양 칩은 생체 내 종양 미세환경에서 관찰되는 복잡성을 더 잘 표현할 수 있다.
이러한 미충족 수요를 해결하기 위해 당사는 미세유체 장치 8,9,10,11,12,13,14,15,16 내에서 미세 혈관 네트워크를 형성할 수 있는 새로운 약물 스크리닝 플랫폼을 개발했습니다. 혈관화된 미세장기(vascularized micro-organ, VMO)라고 하는 이 기본 장기 칩 플랫폼은 질병 모델링, 약물 스크리닝 및 맞춤형 의학 응용 분야를 위해 원래 조직 생리학을 복제하기 위해 거의 모든 장기 시스템에 적용할 수 있습니다. VMO는 내피 콜로니 형성 세포 유래 내피 세포(ECFC-EC), HUVEC 또는 iPSC-EC(이하 EC)와 챔버 내 여러 기질 세포(기질을 리모델링하는 정상 인간 폐 섬유아세포(NHLF)와 혈관을 감싸고 안정화하는 주피를 포함한 여러 기질 세포를 공동 배양하여 확립합니다. VMO는 또한 종양 세포를 관련 기질과 공동 배양하여 혈관화된 미세 종양(VMT)8,9,10,11,12,13 또는 종양 칩 모델을 생성함으로써 암 모델 시스템으로 확립될 수 있습니다. 동적 유동 환경에서 여러 세포 유형의 공동 배양을 통해 관류된 미세혈관 네트워크는 혈관 형성이 간질 유속14,15에 의해 밀접하게 조절되는 장치의 조직 챔버에서 de novo를 형성합니다. 배지는 생체 내 모세혈관에서 볼 수 있는 것과 유사한 1.2 x 10-7 cm/s의 투과성 계수로 미세 혈관을 통해서만 조직 챔버의 주변 세포에 영양분을 공급하는 정수압 헤드에 의해 장치의 미세유체 채널을 통해 구동됩니다 8.
VMT 모델에 자기 조직화 된 마이크로 혈관의 통합은 다음과 같은 이유로 중요한 돌파구를 나타냅니다 : 1) 생체 내에서 혈관 종양 덩어리의 구조와 기능을 모방합니다. 2) 종양-내피 및 기질 세포 상호 작용을 포함한 전이의 주요 단계를 모델링할 수 있습니다. 3) 영양소 및 약물 전달을 위한 생리학적 선택적 장벽을 설정하여 의약품 스크리닝을 개선합니다. 4) 항혈관신생 및 항전이성 기능이 있는 약물을 직접 평가할 수 있습니다. VMO/VMT 플랫폼은 복잡한 3D 미세환경에서 영양소, 약물 및 면역 세포의 생체 내 전달을 복제함으로써 약물 스크리닝을 수행하고 암, 혈관 또는 장기 특이적 생물학을 연구하는 데 사용할 수 있는 생리학적으로 관련된 모델입니다. 중요한 것은 VMT가 대장암, 흑색종, 유방암, 교모세포종, 폐암, 복막암, 난소암, 췌장암 등 다양한 유형의 종양의 성장을 지원한다는 것입니다 8,9,10,11,12,13. 미세유체 플랫폼은 비용이 저렴하고 쉽게 설정할 수 있으며 고처리량 실험을 위해 배열할 수 있을 뿐만 아니라 종양-기질 상호 작용 및 자극 또는 치료에 대한 반응의 실시간 이미지 분석을 위해 광학적으로 완벽하게 호환됩니다. 시스템의 각 세포 유형은 서로 다른 형광 마커로 표지되어 전체 실험에서 세포 행동을 직접 시각화하고 추적할 수 있어 동적 종양 미세환경을 들여다볼 수 있습니다. 우리는 이전에 VMT가 표준 배양 양식보다 생체 내 종양 성장, 구조, 이질성, 유전자 발현 시그니처 및 약물 반응을 더 충실하게 모델링한다는 것을 보여주었습니다10. 중요한 것은 VMT가 암세포를 포함한 환자 유래 세포의 성장과 연구를 지원하여 표준 스페로이드 배양보다 모종양의 병리학을 더 잘 모델링하고 맞춤형 의학 노력을 더욱 발전시킨다는 것입니다11. 이 원고는 VMT를 확립하는 방법을 간략하게 설명하고 인간 암 연구에 대한 유용성을 보여줍니다.

<table><tbody><tr><td><강한>제작</강한></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>(3-메르캅토프로필)트리메톡시실란, 95%&nbsp;</td><td>시그마-알드리치</td><td>175617-100G</td><td></td></tr><tr><td>Greiner Bio-One&nbsp; &뮤; 투명 바닥 96웰 폴리스티렌 마이크로플레이트</td><td>: Greiner Bio-One</td><td>655096</td><td></td></tr><tr><td>메탄올 &ge; 99.8% ACS</td><td>VWR 화학 BDH</td><td>BDH1135-1LP</td><td></td></tr><tr><td>MILTEX 멸균 일회용 생검 펀치(플런저 포함), 직경 1mm,</td> <td>Integra Miltex</td><td>33-31AA-P/25</td><td></td></tr><tr><td>PDMS 멤브레인</td><td>PAX Industries</td><td>HT-6240</td><td></td></tr><tr><td>플라즈마 클리너 PDC-001</td><td>Harrick 플라즈마</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>스무스 캐스트 385</td><td>스무스 온</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>SP Bel-Art Lab Companion 투명 폴리카보네이트 캐비닛 스타일 진공 데시케이터</td><td>Bel-Art</td><td>F42400-4031</td><td></td></tr><tr><td>표준 뚜껑(응축 링 포함), 96웰 플레이트</td><td>VWR</td><td>82050-827</td><td></td></tr><tr><td>SYLGARD 184 실리콘 엘라스토머 키트(PDMS)</td><td>Dow</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>세포 배양/로딩</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>BioTek Lionheart FX 자동화 현미경</td><td>Agilent&nbsp;</td><td></td><td></td>CYT5MFAW</tr><tr><td>CELLvo Human Endothelial Progenitor</td><td>Cells StemBioSys</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Collagen I, rat tail</td><td>Enzo Life Sciences</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Collagenase from Clostridium histolyticum (type 4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5138</td><td></td></tr><tr><td>Corning Hank' s 균형 잡힌 소금 용액, 칼슘과 마그네슘이 없는 1X</td><td>Corning</td><td>21-021-CV</td><td></td></tr><tr><td>Corning&nbsp; L-글루타민, 4.5g/L 포도당 및 피루브산 나트륨이 함유된 DMEM</td><td>Corning</td><td>10013CV</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9542</td><td></td></tr><tr><td>DPBS, 칼슘 없음, 마그네슘 없음</td><td>Gibco</td><td>14190144</td><td></td></tr><tr><td>EGM-2 내피 세포 성장 매체-2 BulletKit</td><td>Lonza</td><td>CC-3162</td><td></td></tr><tr><td>소 혈장에서 추출한 피브리노겐</td><td>Neta Scientific</td><td>SIAL-341573</td><td></td></tr><tr><td>Fibronectin 인간 플라즈마</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F0895</td><td></td></tr><tr><td>Fluorescein isothiocyanate&ndash; 덱스트란 (70kDa)</td><td>시그마-알드리치</td><td>FD70S-1G</td><td></td></tr><tr><td>돼지 껍질에서 추출한 젤라틴</td> 시<td>그마-알드리치</td><td>G1890</td><td></td></tr><tr><td>양 고환에서 추출한 히알루로니다아제(유형 4)</td><td>시그마-알드리치</td><td>H6254</td><td></td></tr><tr><td>라미닌 마우스 단백질</td><td>Gibco</td><td>23017015</td><td></td></tr><tr><td>라이카 TCS SP8</td><td>라이카</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>MDA-MB-231</td><td>ATCC</td><td>HTB-26</td><td></td></tr><tr><td>NHLF &ndash; 정상적인 인간 폐 섬유아세포</td><td>Lonza</td><td>CC-2512</td><td></td></tr><tr><td>Nikon Eclipse Ti</td><td>Nikon</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>파라포름알데히드 4% in 0.1M Phosphate BufferSaline, pH 7.4</td><td>Electron Microscopy Sciences&nbsp;</td><td>15735-90-1L</td><td></td></tr><tr><td>PBMC - 말초 혈액 단핵 세포</td><td>Lonza</td><td>CC-2702</td><td></td></tr><tr><td>PBS, pH 7.4</td><td>Gibco</td><td>10010049</td><td></td></tr><tr><td>프리미엄 등급 소 태아 혈청(FBS), 열 비활성화</td><td>Avantor Seradigm</td><td>97068-091</td><td></td></tr><tr><td>ProLong Gold Antifade Mountant</td><td>Invitrogen</td><td>P10144</td><td></td></tr><tr><td>Quick-RNA Microprep Kit</td><td>Zymo </td> 소 혈장에서 추출한 <td>R1051</td><td></td></tr><tr><td>트롬빈</td> 연구 <td>Sigma-Aldrich</td><td>T4648</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100 (Electrophoresis),</td> <td>Fisher BioReagents</td><td>BP151-100</td><td></td></tr><tr><td>TrypLE Express Enzyme (1X), 페놀 레드</td><td>Gibco 12605028</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA (0.05%), 페놀 레드</td><td>Gibco</td><td>25300062</td><td></td></tr><tr><td>Vasculife</td><td>Lifeline Cell 기술</td><td>LL-0003</td><td></td></tr></tbody></table>

암 연구를 위한 생리학적 인간 혈관화 미세종양 모델 확립

Establishing a Physiologic Human Vascularized Micro-Tumor Model for Cancer Research

시험관 내 고형암의 종양 미세환경을 재현하는 검증된 암 모델의 부족은 전임상 암 연구 및 치료제 개발에 있어 여전히 중요한 병목 현상으로 남아 있습니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 복잡한 인간 종양 미세환경을 현실적으로 모델링하는 미세생리학적 시스템인 혈관화 미세종양(vascularized microtumor, VMT) 또는 종양 칩(tumor chip)을 개발했습니다. VMT는 역동적이고 생리적인 유동 조건에서 여러 인간 세포 유형을 공동 배양하여 미세유체 플랫폼 내에서 새로운 세포를 형성합니다. 이 조직 공학적 미세 종양 구조는 생체 내에서 새로 형성된 혈관과 마찬가지로 성장하는 종양 덩어리를 지원하는 살아있는 관류 혈관 네트워크를 통합합니다. 중요한 것은 약물과 면역 세포가 종양에 도달하기 위해 내피층을 통과해야 하며, 치료 전달 및 효능에 대한 생체 내 생리학적 장벽을 모델링해야 한다는 것입니다. VMT 플랫폼은 광학적으로 투명하기 때문에 조직 내에서 형광 표지된 세포를 직접 시각화하여 면역 세포 유출 및 전이와 같은 동적 과정에 대한 고해상도 이미징을 달성할 수 있습니다. 또한 VMT는 생체 내 종양 이질성, 유전자 발현 시그니처 및 약물 반응을 유지합니다. 거의 모든 유형의 종양을 플랫폼에 적용할 수 있으며, 신선한 수술 조직의 일차 세포가 VMT에서 성장하고 약물 치료에 반응하여 진정한 맞춤형 의학을 향한 길을 열었습니다. 여기에서는 VMT를 확립하고 종양학 연구에 활용하는 방법을 간략하게 설명합니다. 이 혁신적인 접근 방식은 종양 및 약물 반응 연구를 위한 새로운 가능성을 열어 연구자들에게 암 연구를 발전시킬 수 있는 강력한 도구를 제공합니다.

여기에 설명된 프로토콜에 따라 VMO 및 VMT는 상업적으로 구매한 EC, NHLF 및 VMT의 경우 삼중음성 유방암 세포주 MDA-MB-231을 사용하여 확립되었습니다. 확립된 VMO는 또한 전이를 모방하기 위해 암세포와 관류되었습니다. 각 모델에서 공동 배양 5일째까지 혈관 네트워크는 조직 챔버를 가로지르는 중력 구동 흐름에 반응하여 자체 조립되어 영양분, 치료제, 암 또는 면역 세포를 기질 틈새로 전달하는 것과 같은 생체 내 전달을 위한 통로 역할을 합니다(그림 4). VMO는 그림 4A (배양 0일차)와 같이 mCherry 표지 EC를 조직 챔버에 도입하여 세포가 고르게 분포되도록 하여 처음 확립되었습니다. VMO 배양 2일째에 EC가 늘어나고 루멘화되기 시작하고(그림 4B), 4일째에 EC는 외부 미세유체 채널과 문합되어 연속적인 혈관 네트워크를...

이 프로토콜은 생리학적으로 관련된 종양온어칩(tumor-on-a-chip) 모델을 제시하여 고처리량 기초 및 중개 인간 암 연구를 수행하고, 약물 스크리닝, 질병 모델링 및 로딩, 유지 관리 및 평가 절차에 대한 설명과 함께 맞춤형 의학 접근법을 발전시킵니다.

A lack of validated cancer models that recapitulate the tumor microenvironment of solid cancers in vitro remains a significant bottleneck for preclinical ...

당사의 종양 온 칩 플랫폼은 인간 혈관 미세 종양의 성장을 생리학적으로 모델링하기 위해 개발되었으며, 이를 통해 기초 및 중개 연구 질문에 모두 답할 수 있습니다. 기본적인 종양 생물학, 약물 효능, 종양 반응성, 근본적인 면역학적 과정, 잠재적인 면역 치료 개입 및 맞춤형 치료 접근법에 중점을 둔 질문입니다. 전임상 발견을 강력한 암 치료법으로 효과적으로 전환하는 것은 질병 상태와 모델 시스템을 충실하게 복제하는 데 달려 있습니다.이 프로토콜은 체외에서 종양 미세환경을 모방하기 위해 혈관화된 미세 종양(VMT)의 확립을 간략하게 설명합니다. VMT는 인간 종양의 주요 측면을 충실하게 재현하여 임상적으로 관련된 결과를 산출합니다. 우리의 모델을 통해 생리학적으로 관련성이 있는 중개 인간 암 연구를 수행할 수 있습니다.특히, 당사의 프로토콜은 다른 모델과 달리 동적 흐름 조건을 통합하고 면역 세포와 면역 요법의 통합을 가능하게 하며 더 나아가 맞춤형 의학 접근 방식을 통합할 수 있습니다. 우리는 VMT 모델을 사용하여 전임상 및 임상 분야 모두에서 맞춤형 의학 이니셔티브를 추진하고 있습니다. 이 모델은 세포 간 상호 작용의 미세 환경 요인에 대한 이해를 심화시켜 치료 내성 및 암 진행에 영향을 미칩니다.또한 VMT는 향상된 임상 치료를 위한 맞춤형 환자 맞춤형 치료법을 발견하는 데 있어 가능성을 보여줍니다.

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연구

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Cancer Research

암 연구

우리는 이기종 종양 microenvironments를 재현 마이크로 유체 장치의 제조 및 운영을위한 절차를...

종양 Microenvironment를 재현을위한 마이크로 유체 장치<em&gt; 체외에서</em

여기서 우리는 인간의 코드 혈액 유래 내피 식민지 - 형성 세포 (ECFCs) 및 골수 - 유래 subcutaneously immunodeficient 마우스로 콜라겐 / fibronectin 겔에 포함된 mesenchymal 줄기 세포 (MSCS)를,.을 제공하는 방법을 설명 이 셀 / 젤 조합은 마우스 vasculature와 연결하는 인간의 혈관 네트워크를 생성합니다.

Immunodeficient 마우스의 생체 공학 인간 Microvascular 네트워크

테스트 시스템으로 인간의 3D 종양 조직을 만들 수있는 방법이 설명되어 있습니다. 이러한 기술은 decellularized 생물 혈관을 비계 (BioVaSc), 인간의 기본 세포와 흐름 생물 반응기의 동적 조건에서뿐만 아니라 정적에서 배양 할 수있는 종양 세포 라인을 기반으로합니다.

인간의 3 차원의 조직 공학<em&gt; 시험관</em&gt; 종양 테스트 시스템

뇌는 잘 시험관이나 자궁외 분석으로 표시되지 않은 자질을 가진 유일한 사이트입니다. 위치 재현성과 성장 특성 정위 마우스 모델을 확실 정위 고정기구 및 저압 주사기 펌프를 사용하여 두개 내 주사로 생성 될 수있다.

만들기 해부학 적으로 정확하고 인간의 두뇌 종양의 재현 두개 내 이종 이식

교모세포종 다형성의 환자 유래 이종이식편은 3D 인간 바이오겔 배양 시스템을 사용하여 살아있는 미세종양으로 소형화할 수 있습니다. 이 생체 내 유사 3D 종양 분석은 키노믹 분석을 포함한 약물 반응 검사 및 분자 프로파일링에 적합합니다.

Kinomic 프로파일 의약품 응답 테스트를위한 3D 인간의를 Biogel 문화 시스템을 사용 Microtumors 및 환자 유래 아교 모세포종 세포의 생성

우리는 고립과 잘 특성화 된 환경에서 생체 내에서 혈관을 분석하기위한 모델로서 동정맥 (AV) 루프의 생성을위한 미세 수술 방법을 설명합니다. 이 모델은뿐만 아니라 혈관 신생의 조사에 유용 할뿐만 아니라 최적의 엔지니어링 축 방향으로 혈관 및 이식 가능한 조직에 적합합니다.

소형 동물 모델에서의 동정맥 (AV) 루프는 혈관 신생과 혈관을 조성한 조직 공학을 공부하기

프로토콜에는 회전 타원 체에 perfusable 혈관 네트워크를 설계 하는 방법을 설명 합니다. 회전 타원 체의 주변 microenvironment 신생 유도 microchannels 미세 장치에는 회전 타원 체 연결을 고안 이다. 메서드를 사용 하면 3 차원 문화에 오랫동안 기다려온 기술 회전 타원 체의 관류를 수 있습니다.

미세 소자에서 조직 모델 perfusable 혈관 네트워크

우리는 정맥 기형의 뮤린 xenograft 모형을 생성하는 상세한 프로토콜을 제시합니다. 본 모델은 하이퍼 활성화 TIE2 및/또는 PIK3CA 유전자 돌연변이를 포함하는 환자 유래 내피 세포의 피하 주입을 기반으로 한다. Xenograft 병변은 VM 환자 조직의 조직 병리학적 특징을 밀접하게 재구성합니다.

정맥 기형에 대한 환자 유래 제노이식 모델

이 프로토콜의 목표는 약물 선별 연구에 사용될 수 있는 3D 유방 내피 상양 모델을 빠르게 만들기 위해 사전 형성된 내피 네트워크에 다세포 스페로이드로서 유방 상피 세포를 직접 바이오프린트하는 것입니다.

내피 네트워크에 3D 다세포 유방 스페로이드의 직접 생체 인쇄

이 프로토콜은 선반 재료가 없는 1차 인간 유방 조직을 사용하여 유방암을 연구하기 위한 체외 미생물 시스템의 건설을 설명합니다.

미생물 시스템을 사용하여 인간 유방 조직에서 유방암 모델링

배우세요 생리학적 혈관화 미세종양 모델을 이용한 암 연구 방법을. 이 기술은 인간 종양 미세환경을 체외에서 재현하여 약물 효능, 면역 반응 및 맞춤형 치료 전략을 연구하는 데 활용됩니다.

암 연구를 위한 생리학적 인간 혈관화 미세종양 모델 확립

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