Etablering och tillämpning av 3-dimensionell (3-D) cellodlingsmodell av kliniska cirkulerande tumörceller (CTC)

Cirkulerande tumörceller (CTC), de sällsynta cellarter som finns i blodet, anses främst bidra till cancermetastaser eller återfall. Således betraktas detektionen av CTC som ett viktigt kliniskt verktyg för att upptäcka metastaserande cancer. Dessutom kan CTC vara det terapeutiska målet för metastaserande cancervård. Därför kan användningen av livskraftiga CTCs som en biopsi för att välja terapeutiska regimer (t. CTCs-baserad anti-cancerläkemedelstestning) öppnar en lovande väg för att förverkliga personlig cancerterapi. Med de senaste framstegen inom cellisolering eller detektionstekniker har olika nya tillvägagångssätt aktivt föreslagits för att isolera/upptäcka CTC. Ändå kanske de flesta av de nuvarande metoderna inte kan erhålla alla möjliga, livskraftiga och etikettfria CTC med adekvat cellrenhet och cellantal för efterföljande CTCs-baserade anti-cancerläkemedelstestning eller andra bioanalyser. För att ta itu med ovanstående tekniska hinder, föreslår forskningsprojektet användningen av en specifik 3D-cellodlingsteknik för isolering/rening och cellantalexpansion av CTC.

Arbetsprincipen är baserad på våra preliminära resultat som visar att de mänskliga leukocyterna kommer att dö bort i 3D-cellodlingsförhållanden, medan CTC:erna tenderar att aggregera och proliferera i en sådan miljö. Baserat på detta fenomen kan 3D CTC-cellkulturen användas för att isolera och rena livsdugliga CTC från leukocytbakgrunden i ett negativt urval och etikettfritt sätt, vilket möjliggör skörd av alla möjliga CTC i ett blodprov. Dessutom kan spridningen av CTCs i sådan 3D-cellkultur på ett adekvat sätt utöka cellantalet CTCs för de efterföljande applikationerna, vilket för närvarande är omöjligt med de befintliga metoderna.

I det första året forskningsprojekt kommer utredarna att ytterligare validera och utvärdera den kliniska genomförbarheten av att använda en 3-D cellodlingsmodell för CTCs isolering/rening och deras cellantal expansion. I det andra och tredje årets forskningsprojekt kommer utredarna att optimera 3D-cellodlingsmodellen för att öka prestandan för CTC-isolering/-rening och proliferation. I optimeringsprocessen kommer utredarna att utforska effekten av cellodlingsmodellen (t. statisk eller perfusionscellkultur och 3D-cellodling med olika 3D-ställningsmaterial) eller biokemiska faktorer (t.ex. glukoskoncentration, serumkoncentration, pH eller tillskott av tillväxtfaktorer/cytokiner) på prestandan för CTC solation/rening och proliferation. Som helhet hoppas utredarna att det föreslagna forskningsprojektet kan ta reda på ett effektivt och effektivt tillvägagångssätt för att isolera/rena/expandera kliniska CTC på ett livskraftigt, etikettfritt och högrent sätt. Dessa skördade CTC:er är värdefulla för de efterföljande analytiska uppgifterna.