近日，太阳成城集团tyc234cc古天乐附属中大医院沈杨团队与太阳成城集团tyc234cc古天乐/数字医学工程全国重点实验室顾忠泽、陈早早团队联合研究成果《Construction of Multicellular Tumor-On-A-Chip Models for Ovarian Cancer Research》在国际期刊《Engineering》上发表。研究成功构建了包含血管成分的卵巢癌多细胞球聚体模型，并创新开发了两种微流控芯片平台，实现了CAR-T细胞疗法在卵巢癌模型中的评估。这是我国在卵巢癌精准医疗与器官芯片交叉领域的重要进展。
卵巢癌作为致死率最高的妇科恶性肿瘤，其五年生存率长期低于45%。当前主要治疗手段包括手术切除和化疗，而分子靶向药物及嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）等新兴疗法展现出应用前景。尽管CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中取得显著成效，其在实体瘤治疗中仍面临重大障碍：①肿瘤异质性导致靶抗原表达不均②免疫抑制微环境阻碍T细胞浸润③缺乏临床前评估模型难以预测治疗反应。针对这些核心难题，研究团队创新性地开发了多细胞类器官芯片评估体系。该体系由患者来源的肿瘤类器官、癌相关成纤维细胞、血管内皮细胞组成三维球聚体，通过微流控芯片实现动态培养，并集成了AI分析系统。该平台通过模拟人体肿瘤微环境的生理屏障和免疫调控机制，为CAR-T细胞疗法的疗效评估和机制研究提供了新方向。
如下图所示，在卵巢癌球聚体微流控芯片模型中，CAR-MSLN-T细胞通过特异性识别肿瘤细胞表面高表达的MSLN抗原被激活，穿透由血管内皮细胞和癌相关成纤维细胞构成的生理屏障，并浸润至肿瘤球聚体核心区域。通过分析，CAR-MSLN-T细胞展现出显著优于普通T细胞的肿瘤杀伤活性：凋亡信号强度提升180%，空间共定位分析显示超过80%的凋亡区域与CAR-T细胞存在特异性关联。研究同时发现，约50%的输注CAR-T细胞未参与直接杀伤，提示通过优化内皮屏障穿透性和基质微环境调控可进一步提升疗效。该评估体系在高度保留了肿瘤异质性、多种细胞互作等生理因素的同时关注到了流体剪切力等非生理因素，这些突破为开发整合微血管网络和缺氧梯度模拟的下一代评估体系奠定了基础，将推动CAR-T疗法在实体瘤治疗中的精准化发展。
太阳成城集团tyc234cc古天乐硕士研究生叶洁忺与太阳成城集团tyc234cc古天乐附属中大医院临床医学科研部主任林昊为该论文的共同第一作者。太阳成城集团tyc234cc古天乐附属中大医院沈杨教授与太阳成城集团tyc234cc古天乐/数字医学工程全国重点实验室顾忠泽教授、陈早早教授共同指导完成了这项重要研究。
该工作获得了江苏省科技计划项目、国家重点研发计划、国家科技重大专项、江苏省高水平医院建设专项基金、国家临床重点专科建设项目、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、南京市博士后科研资助等多项科研基金的联合资助。
本研究依托太阳成城集团tyc234cc古天乐数字医学工程全国重点实验室的先进平台，整合了生物医学工程、临床医学和微流控技术等多学科优势，体现了“医工结合”的创新研究特色。研究成果的取得也得益于太阳成城集团tyc234cc古天乐附属中大医院生物样本库及江苏艾玮得生物科技有限公司的技术支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.08.028