乳腺癌是女性健康潛在威脅之一。臨床研究表明，骨是晚期乳腺癌患者最常發生轉移的部位之一，嚴重影響患者的生活質量。

在藥物篩選和腫瘤病理研究中，傳統二維培養的細胞模型難以準確分析腫瘤細胞與骨細胞之間的相互作用，給有效篩選和評估靶向乳腺癌骨轉移的藥物和治療方案帶來困難。

模擬骨仿生微環境對于構建乳腺癌骨轉移體外模型至關重要。近年，基于微流控技術的細胞-細胞共培養體系，為腫瘤生長、轉移等病理生理研究提供了新平臺、新手段。

近日，西南大學余玲課題組開發了基于I型膠原蛋白修飾的尼龍線基（Col-I@thread）的乳腺癌-骨轉移共培養裝置。該研究利用線基裝置易疊加-拆分的特點，量化了乳腺癌細胞向骨細胞侵襲的過程。分離出侵入骨細胞層的乳腺癌細胞，并分析其基因特征，探究了乳腺癌細胞與成骨細胞之間的相互作用及信號通路變化。

在該項工作中，研究人員通過冷凍干燥方法制備膠原蛋白修飾的尼龍線基（Col-@thread）用于細胞培養，分析了線基上三維生長的成骨細胞在基因表達、成骨分化功能等方面的變化。將Col-I@thread與聚氯乙烯片材制作的框架相組裝，構建了乳腺癌-骨轉移共培養模型。利用“指叉”共培養模型可分離、易拆卸的特點捕獲了侵襲入骨細胞層的乳腺癌細胞和共培養后的成骨細胞，并通過轉錄組測序與獨立培養的乳腺癌細胞和成骨細胞進行基因比對分析。

結果表明，Col-I@thread促進了成骨細胞鈣離子分泌、成骨分化趨勢和骨細胞礦化過程。乳腺癌-骨細胞共培養模型中分選出的侵入骨細胞層的乳腺癌細胞，其腫瘤相關基因CX43、CXCR5和CSPG4的水平升高。同時，成骨細胞的成骨分化基因RUNX2、RANKL和OPG受到抑制，提示乳腺癌細胞侵襲可以抑制成骨細胞的生長和骨分化功能，造成對成骨分化能力和骨微環境的破壞。

綜上所述，該研究基于Col-I@thread構建的乳腺癌-骨轉移共培養模型，模擬了骨基質微環境，為乳腺癌細胞和成骨細胞之間的生物學關系研究提供參考，在新藥篩選和靶向乳腺癌骨轉移治療的研究中具有應用潛力。






審核編輯：劉清