日本京都大學研究生院工學研究科的橫川隆司教授、日本東北大學學際科學前緣研究所的梨本裕司助教等人組成的研究團隊，與九州大學研究生院醫學研究院的三浦嶽教授、熊本大學國際先端醫學研究機構的西山功一副教授等人合作，開發出一種藥物評價系統，在類比活體內實體癌的模式内誘導血管，來評價經由血流供應的營養對腫瘤模式成長以及藥物評價產生的影響。
衆所周知，腫瘤組織爲支撐其自身的快速增長，會使周圍的血管向腫瘤内延伸。腫瘤組織内的血管可謂是腫瘤的生命線，伴隨血管内的血流所產生的化學和物理可用能作用是構築腫瘤微環境（tumor microenvironment: TME）的重要要素。如果能在體外再現這種腫瘤微環境，就可以構建活體內腫瘤應答系統的評價模式。
本研究以之前開發的誘導血管生成的微流體器件爲基礎，成功在乳房癌的腫瘤組織模式中構建了具備血流的血管。透過構建的血管持續提供營養髮現，與沒有血流的腫瘤模式相比，腫瘤面積明顯增加，癌細胞增殖活性得到促進，同時細胞死亡標誌物減量。另外，在流動條件下進行藥物評價發現，以高濃度（50ng/mL）給藥時，觀察到腫瘤面積減小，而以低濃度給藥（5ng/mL）時，未觀察到腫瘤面積大幅減小。但在静置條件下，以低濃度（5ng/mL）給藥時也能觀察到腫瘤面積減小。以上結果表明，有血流的營養供應促進了腫瘤的活動能力。另外，存在類比血流時，腫瘤的藥物響應性也發生了變化。這表明，評價抗癌藥效時應該考慮血流的影響。
支撐腫瘤活動的血管是制定腫瘤冶癒策略時需要納入考慮的重要因素。本專案開發的模式可作爲研究血管對腫瘤組織的影響，以及腫瘤組織對血管的影響的工具使用。今後該技術可應用於各種腫瘤模式，有望作爲新藥篩選工具，爲社會做出貢獻。
相關研究論文於2019年11月8日發表在國際學術期刊《Biomaterials》的網路速報版上。
圖1：向腫瘤模式導入和培養血管使用的微流體器件。（左）器件照片（深色Ch: 流路）；（右）構建血管的腫瘤模式的模式圖。可利用兩側的流路（Ch.1 and 3），讓腫瘤内血管中培養液流動起來。
＜論文資訊＞
題目：Vascularized cancer on a chip: The effect of perfusion on growth and drug delivery of tumor spheroid
發表期刊：《Biomaterials》
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2019.119547
文：JST客觀日本編輯部翻譯整理
