基于3D打印微流控芯片的乳腺癌类器官培养及药物敏感性检测模型建立研究OA

背景乳腺癌发病率高且异质性大,亟需个性化治疗策略。患者来源类器官(patient-derived organoids,PDO)具有药敏筛选优势,但传统培养中营养供应不足等问题限制了其应用。微流控芯片技术可通过连续灌流模拟血流环境,提高PDO培养的生理相关性。目的采用3D打印微流控芯片培养乳腺癌PDO,评估该培养体系对PDO生长状态、形态保真性及药敏反应一致性的影响,探索其用于乳腺癌PDO培养和个体化药物敏感性检测的可行性。方法从3例经病理确诊的浸润性乳腺癌患者肿瘤标本构建PDO,在传统平板和3D打印微流控芯片中分别培养。通过H&E染色以及雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)和增殖标志物Ki67免疫组化比较两种培养方式下PDO与原发肿瘤组织的形态和表型一致性;采用乳腺癌常用化疗药多西他赛和表柔比星进行药敏测试,在正常培养条件下对多西他赛与表柔比星进行剂量-反应实验并计算IC_(50);采用对应IC_(50)浓度处理芯片培养PDO,比较两种培养方式下药物反应一致性。结果与传统培养相比,芯片培养组PDO直径增大、结构更致密,H&E组织结构和免疫组化标志物表达与正常培养总体一致,提示在本研究观察范围内,芯片培养未明显改变PDO的主要组织学和免疫表型特征。在相同药物浓度(半抑制浓度)暴露下,两种培养方式的PDO细胞存活率差异无统计学意义(P>0.05),提示在本研究样本量与检测条件下,两种培养方式的药物处理后细胞活力无显著差异。结论3D打印微流控芯片培养可改善乳腺癌PDO的培养状态,其在本研究条件下未明显改变PDO的主要组织学表型及药物反应特征,为乳腺癌个体化药物筛选提供了可行的体外培养平台。