一种由新加坡研发、用于在体外维持肿瘤样本存活以进行药物测试的水凝胶，目前正被用于寻找针对腹膜晚期癌症患者的个体化治疗方法的研究。这为一些平均生存期仅为几个月的患者带来了希望。
这种类似果冻的水凝胶由透明质酸制成，这是一种天然存在于人体皮肤、关节和眼睛组织及液体中的保水物质。新加坡科学家发现，它能够让腹膜晚期癌症样本在体外存活长达12天，从而使得研究人员可以进行药物测试并监测癌细胞对治疗的反应。而如果没有这种水凝胶，癌样本通常会在几个小时到几天内分解。
这项研究使用了腹膜继发性转移癌的样本。继发性癌症是指从原发部位扩散到身体其他部位的癌症，而原发性癌症则指最初的肿瘤。在2023年的一项研究中，团队已经通过生物工程改造了这种水凝胶，使其能够维持头颈部原发肿瘤样本存活10天，以进行药物和治疗测试。
该研究由新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系的方伊丽莎助理教授（Dr Eliza Fong）和新加坡国家癌症中心肉瘤、腹膜及罕见肿瘤科的王约翰副教授（Dr Johnny Ong）共同领导。正在显微镜前观察的是博士生吴肯尼（Kenny Wu）。
腹膜继发性转移通常与晚期疾病有关。它发生在癌细胞从卵巢、胃、结肠、胰腺、阑尾、胆囊、乳腺、子宫或肺等原发部位扩散到腹膜（覆盖腹腔的保护膜）时。这种情况在新加坡的患者管理中往往构成严峻挑战，因为治疗选择非常有限，且不同患者的治疗效果差异很大。
“开发临床上有效的治疗方法仍然是一个亟待解决的重大问题，”新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系的方伊丽莎助理教授表示。例如，胃癌扩散到腹膜的患者通常预后极差且病情进展迅速。中位生存期仅为三到六个月，而五年生存率通常低于5%。
“通过这一突破性发现，转移到腹膜的癌症……可能不再是死刑判决。这些研究结果为癌症患者带来了生存希望，”新加坡国家癌症中心肉瘤、腹膜及罕见肿瘤科高级顾问王约翰副教授说道。
癌症由高度复杂的组织组成，不仅包括快速增殖的恶性细胞，还包括各种支持细胞如免疫细胞。这意味着两名患有相同类型癌症的患者可能对同一种药物产生不同的反应。
方教授告诉《海峡时报》，她的团队发现，无论是癌细胞还是支持细胞都得以保存，从而使化疗药物、靶向治疗和免疫疗法的测试成为可能。她指出：“这种水凝胶对于药物开发和个性化治疗具有极高价值，因为它培养的肿瘤样本与患者体内的肿瘤非常接近。”
她进一步解释道：“从机制上看，本研究的突破在于我们证明了水凝胶通过破坏肌球蛋白II介导的组织收缩，有效保持了肿瘤片段的活力。”肌球蛋白II是一种可能导致组织收缩和形状变化的蛋白质。
王教授还提到，研究还显示，不同患者的腹膜转移样本在水凝胶的支持下对各种化疗药物的反应有所不同。他补充说，研究人员目前正在利用这些模型研究腹腔积液如何影响肿瘤微环境，即支持癌症生长的条件。
他们的研究成果于5月20日发表在材料科学领域的权威期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。而2023年的研究成果则于2024年1月20日发表在同行评议期刊《生物材料》（Biomaterials）上。
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