机械工程师创建的癌症模型为肿瘤生长提供了新见解

纽约州特洛伊市-随着癌细胞和癌细胞在人体内部的移动，它们传递并受到机械力的作用。为了了解这些作用如何影响癌细胞的生长，扩散和侵袭，Rensselaer Polytechnic Institute的一个工程师团队正在开发模仿人体机械环境各个方面的新模型，从而提供有关肿瘤如何以及为何在体内发展的新见解。某些方式。

在今天发表在《整合生物学》上的研究中，来自伦斯勒(Rensselaer)的工程师团队开发了一种体外-实验室-淋巴管模型，用于研究肿瘤栓子的生长，血管内肿瘤细胞的收集，这些肿瘤细胞通常与转移和转移的增加有关。肿瘤复发。

“肿瘤栓子的生长对于某些类型的癌症的扩散和转移很重要。例如，炎性乳腺癌的这种增长模式是栓子在真皮淋巴管内，乳房内大量扩散，并且在子宫内极具侵略性。这样一来，”领导这项研究的伦斯勒(Rensselaer)机械工程助理教授克里斯汀·米尔斯(Kristen Mills)说。“对肿瘤栓子的这种生长还没有真正研究过。”

实验室中以前的肿瘤模型使用的是不受约束的肿瘤细胞球体，研究人员无法研究在管状血管的物理边界内真正发生的机械相互作用。为了更精确地模仿体内发生的事情，米尔斯和她的团队在实验室中使用凝胶中的小通道对淋巴管进行了建模。他们将这些通道放置在僵硬或柔软的生物惰性凝胶中，以模仿肿瘤栓子在僵硬，患病组织或柔软健康的组织中可能遇到的限制。

为了整合细胞变化的生长行为，研究小组使用乳腺癌和结肠癌细胞聚集体对栓子进行建模，一种栓子更具侵略性，另一种栓子少。

研究人员发现，僵硬的肿瘤环境模型将两种类型的肿瘤栓子限制在圆柱状通道上，从而导致栓子沿血管快速生长。但是，他们发现，在模拟健康结肠或乳房组织的较软的基质模型中，癌细胞的生长基于它们的类型而有所不同。

侵袭性细胞完全不受开放通道的存在的影响，并成长为球形，向基质中鼓胀，而侵略性较低的细胞首先沿通道生长几天，然后才向基质中鼓胀。研究人员将生长的差异与癌细胞的力量产生能力联系起来。独立测量表明，侵袭性癌细胞比侵袭性较低的细胞能够施加更大的力量。

Mills说，沿着血管或通道的生长是有问题的，因为肿瘤内的细胞可以通过血管壁不断获取维持生命的营养。Mills说，当肿瘤细胞在一个球体中生长并开始膨出时，位于肿块中心的细胞与营养物质的距离就越来越远，直到它们被切断并最终死亡。该信息对于治疗设计和处方可能至关重要。

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