胆管癌芯片可通过3D生物打印实现，有望为胆管癌新药研发与个性化药物筛选提供新方法。记者今天从同济大学附属上海市第四人民医院获悉，该院脑研所研究员刘琼团队和哈佛医学院Shrike团队的合作科研成果，3D胆管癌芯片可模拟天然胆管癌微环境与微结构，突破了目前胆管癌新药研发所面临的缺少准确、快速评价体外模型这一瓶颈。

这不仅有利于胆管癌新药研发，还可针对胆管癌患者，提供“一人一芯”，实现快速、有效的抗肿瘤药物筛选和匹配，以挽救更多患者生命。相关成果发表于最新出版的组织与器官工程领域学术期刊《生物设计与制造》。

目前，国际上可供移植的器官缺乏，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3D打印技术手段制造出具有个性化的体外3D结构模型或3D生物功能结构体。因此，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。

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，也是至今临床上未有针对胆管癌有效药物的重要原因。

2019年，刘琼联合Shrike团队，基于3D生物打印，构建了仿生胆管癌芯片模型：将胆管细胞、肝细胞和血管内皮细胞用于模型的3D生物打印，从而实现高度的空间和管状微结构模拟。该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，以进行高效的抗肿瘤药物筛选。

为进一步验证3D肝实质-血管-胆道多细胞芯片的药筛用途，团队分别将环磷酰胺作用于2D和3D胆管癌芯片。

结果证明，由于缺乏肝细胞模块，环磷酰胺直接作用于2D培养的胆管癌细胞，未显示出显著毒性，而作用于3D肝实质-血管-胆道多细胞胆管癌芯片的环磷酰胺，由于被肝实质P450水解，对芯片中胆管癌细胞显示了剂量依赖的毒性作用。以上结果说明，芯片中肝细胞提供了P450对抗肿瘤前药环磷酰胺的转化作用，验证了胆管癌芯片对抗肿瘤新药研发的优势性。

刘琼表示，团队还利用3D生物打印了系列胆管癌芯片，这些芯片可包含肝小叶特殊结构、模拟双血供和胆管树结构以及互相交错的血管-胆管结构。其中，微胆管和微血管的直径小至200-500微米，随后的灌注进一步证实了这些微通道的相互连接，有望成为未来胆管癌研究和筛选治疗方法的合适工具。

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