3D生物打印进展|刘琼研究员团队联合哈佛大学突破胆管癌新药研发“瓶颈”

近日，最新出版的组织与器官工程领域国际学术期刊Bio-Design and Manufacturing《生物设计与制造》刊发了一项研究成果。同济大学附属上海第四人民医院脑研所刘琼研究员团队与美国哈佛医学院的研究团队的合作，基于数字光处理技术的生物打印方法，创建了一系列3D胆管癌芯片。这些芯片很好模拟了天然胆管癌微环境与微结构。

刘琼介绍，3D生物打印技术可快速实现仿生微环境与微结构模拟，构建仿生器官芯片。这位专家解释，生物3D打印技术是将生物材料(生物墨水)按组织器官功能、仿生形态学，生物结构、细胞类型、特定微环境等要求，用“三维打印(3D打印)”的技术手段制造出的体外3D结构模型或3D生物功能结构体，其具有个性化特点。

胆管癌因为高异质性、低生存率，迫切需要开发有效的治疗药物。然而，现有的胆管癌药筛模型通常无效，这也是至今临床上未有针对胆管癌有效药物的一个重要原因。为此，2019年，刘琼联合Yu Shrike Zhang团队，基于3D生物打印，构建了仿生胆管癌芯片模型。他们将胆管细胞、肝细胞和血管内皮细胞作为模型进行3D生物打印。

据介绍，胆管癌是肝脏的原发性肿瘤，主要发生在肝外胆管腔内，因此，胆管细胞、肝细胞和血管在解剖学上有着非常密切的关系。仿生胆管癌芯片模型在很大程度上类似于肝实质-血管-胆道系统的多细胞微环境和解剖微结构，可以用于筛选高效的抗肿瘤药物。

刘琼介绍，在试验中，经过9天的培养，在胆管癌芯片模型中观察到胆管癌细胞的以局部增厚的方式过度生长，这意味着模型的微观结构和微环境有利于胆管癌细胞仿生生长和肿瘤增生。这位专家认为，未来，胆管癌芯片模型或将成为胆管癌研究和筛选治疗方法的合适工具。