微流控芯片技术揭示子宫内膜透明细胞癌早期侵袭-转移级联的细胞动力学机制

针对子宫内膜透明细胞癌(ECCC)这一高恶性罕见亚型缺乏研究模型的难题，中国科学技术大学团队创新性地利用患者来源肿瘤细胞(PDTCs)与血管内皮细胞共培养的微流控芯片系统，首次在体外重现了ECCC早期侵袭-转移全过程，发现PDTCs通过上调MMP9表达表现出比普通子宫内膜腺癌细胞更强的侵袭性，并证实化疗药物卡铂和抗血管生成药阿帕替尼可显著抑制肿瘤迁移。该研究为ECCC机制研究和药物筛选提供了重要平台，发表于《BIOMATERIALS RESEARCH》。

　　子宫内膜癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，其中子宫内膜透明细胞癌(ECCC)虽然仅占5%的病例，却以其独特的透明细胞质形态、雌激素非依赖性生长和高转移性成为临床治疗的难点。由于病例稀少且缺乏商业细胞系，ECCC的早期侵袭转移机制长期笼罩在迷雾中，传统动物模型又难以实现动态观察。这一困境激发了研究人员的创新思路——能否用器官芯片技术揭开ECCC的神秘面纱？

中国科学技术大学的研究团队开创性地将微流控芯片技术与患者源性肿瘤细胞(PDTCs)培养相结合。他们首先从手术标本中分离出PDTCs，通过低营养培养基筛选和STR鉴定确保细胞纯度，并证实其表达Napsin-A、HNF 1β和CK7等ECCC特征性标志物。随后设计了三通道微流控芯片，上层通道装载PDTCs-纤维蛋白原复合物，下层通道接种人脐静脉内皮细胞(HUVECs)，中间通道作为细胞迁移的基质环境。通过精确控制0.4 μl/h的灌注流速，成功构建了包含血管网络的ECCC-on-a-chip模型。

研究取得了一系列重要发现：在细胞特性方面，芯片培养的PDTCs存活率达90%以上，显著高于静态培养组，且表现出向梭形转化的迁移态形态。侵袭实验显示，PDTCs的迁移数量是普通子宫内膜腺癌细胞(HEC-1-A)的2倍，这与MMP9基因表达上调密切相关。更有趣的是，PDTCs表现出"趋血管性"迁移特征，约78%的迁移细胞集中在毛细血管网络侧。

在血管相互作用方面，研究首次捕捉到PDTCs穿越血管壁的动态过程：随着肿瘤细胞侵袭，毛细血管覆盖率下降42%，平均直径缩减至35μm，而FITC-葡聚糖渗透实验显示血管通透性增加2.3倍。这些变化直观解释了ECCC临床常见的血行转移现象。

药物测试环节颇具临床价值：卡铂处理使迁移PDTCs减少67%，并显著上调凋亡标志物Casp-3表达；抗血管生成药阿帕替尼虽对毛细血管覆盖率的抑制率达55%，但通过上调E-cadherin表达同样有效阻断了肿瘤迁移。这些发现为ECCC的联合治疗策略提供了实验依据。

该研究的创新性体现在三个方面：技术上，首次将PDTCs与微血管网络整合在芯片中，实现ECCC转移过程的动态观测；机制上，揭示了MMP9介导的侵袭性和血管重塑的因果关系；应用上，建立了可供药物测试的个性化平台。尽管目前模型尚未纳入肿瘤相关成纤维细胞等微环境组分，但为后续研究ECCC的分子机制奠定了基础。这项发表于《BIOMATERIALS RESEARCH》的工作，不仅为罕见肿瘤研究提供了范式，更推动了个体化医疗时代的精准治疗工具开发。