编辑推荐：
推荐
传统 2D 培养难以模拟肿瘤微环境（TME），限制免疫治疗研究。本研究优化 3D 异质球体（含癌细胞、成纤维细胞、免疫细胞）的培养、解离及分析，发现人血浆类似培养基（HPLM）显著影响细胞活性等，开发荧光素酶检测法，为免疫治疗筛选提供更生理相关模型。
论文解读
在肿瘤研究的浩瀚海洋中，传统的二维（2D）细胞培养宛如平静海面的一叶扁舟，虽曾是药物测试的基石，却难以承载肿瘤复杂微环境的惊涛骇浪。2D 模型无法重现人类实体肿瘤的异质性、空间结构、细胞间相互作用及基因表达特征，导致其在预测药物反应时屡屡 “失准”，临床前研究与实际疗效间仿佛隔着无形的屏障。随着免疫疗法如 PD-1/PD-L1 抗体、CAR-T 细胞疗法的崛起，深入理解肿瘤微环境中癌细胞、成纤维细胞、免疫细胞等多细胞的动态互作变得刻不容缓。在此背景下，三维（3D）异质球体模型如新星般升起，通过整合多种细胞类型，模拟体内肿瘤的空间组织与细胞间相互作用，成为连接基础研究与临床转化的关键桥梁。然而，该模型在培养条件优化、细胞解离方法及检测技术等方面仍存在诸多挑战，制约着其在免疫治疗筛选中的广泛应用。
为突破这些瓶颈，研究人员开展了一系列研究。他们聚焦于优化含癌细胞、成纤维细胞和免疫细胞的 3D 异质球体的培养、解离及分析方法，旨在构建更贴近生理环境的肿瘤模型，为免疫治疗药物筛选提供更可靠的平台。研究成果发表在《Experimental Cell Research》。
主要关键技术方法
研究主要采用了以下技术方法：一是不同培养基（DMEM、RPMI、人血浆类似培养基 HPLM）培养异质球体，观察细胞活性、坏死核心形成及细胞空间分布；二是使用 TrypLE?、Accutase?、胶原酶 I 等不同解离试剂处理异质球体，比较细胞活性及表面标志物检测情况；三是开发基于荧光素酶的检测法，用于测量免疫介导的癌细胞杀伤，排除非靶细胞信号干扰。
研究结果
培养基对异质球体的影响
为探究不同培养基对 3D 培养的影响，研究人员将 1BR.3.G 成纤维细胞与 MCF-7、HT-29、PANC-1、SW480 四种癌细胞系构建成异质球体，分别在 DMEM、RPMI、人血浆类似培养基（HPLM）中培养。结果显示，培养基显著影响异质球体的细胞活性、坏死核心形成及癌细胞与成纤维细胞的空间组织。以 HT-29 异质球体为例，在 DMEM 中的细胞活性为 75%，而在 HPLM 中降至 20%，同时伴随坏死核心形成增加及 PD-L1 表达升高。这表明培养基的选择对异质球体的结构和功能特征至关重要，HPLM 可能更能模拟体内环境，诱导肿瘤相关特征的表达。
异质球体解离方法比较
在异质球体的解离方面，TrypLE?虽能有效解离异质球体，但会损害免疫细胞活性及表面标志物的检测；Accutase?则显著降低细胞得率；胶原酶 I 虽能保留免疫细胞标志物，但会影响癌细胞表面标志物。这提示在进行流式细胞术分析等操作时，需根据检测目的谨慎选择解离试剂，平衡细胞得率与标志物完整性。
荧光素酶检测法的开发
研究人员开发了一种基于荧光素酶的检测法，用于测量异质球体中免疫介导的癌细胞杀伤。该方法无需球体裂解或解离，可排除死亡成纤维细胞和免疫细胞等非靶细胞的信号干扰，实现对免疫介导癌细胞死亡的特异性、快速评估。这为 3D 培养体系中的细胞杀伤检测提供了新的技术手段，克服了传统 2D 检测方法在 3D 模型中的局限性。
研究结论与讨论
本研究系统地优化了 3D 异质球体模型的培养、解离及分析方法，揭示了培养基组成对异质球体结构和功能的关键影响，明确了不同解离试剂的适用场景，并开发了高效的免疫介导癌细胞杀伤检测技术。研究结果表明，人血浆类似培养基（HPLM）可诱导异质球体形成更接近体内肿瘤的特征，如较低的细胞活性、较大的坏死核心及 PD-L1 表达升高，这为模拟肿瘤微环境提供了新的培养策略。在解离方法上，需根据检测目标选择合适试剂，以确保检测结果的准确性。荧光素酶检测法的建立，为 3D 模型中免疫治疗效果的评估提供了一种简便、快速且特异的工具。
这些发现凸显了在免疫治疗研究中，根据特定肿瘤特征定制实验条件的重要性，有助于提升异质球体模型在药物发现和免疫治疗研究中的实用性。3D 异质球体模型通过整合多细胞类型及模拟肿瘤微环境，为深入研究肿瘤 - 免疫相互作用、开发更有效的免疫治疗策略提供了强大的平台，有望缩短从实验室到临床的转化周期，为肿瘤治疗带来新的希望。
