日本京都大学研究生院工学研究科的横川隆司教授、日本东北大学学际科学前沿研究所的梨本裕司助教等人组成的研究团队，与九州大学研究生院医学研究院的三浦岳教授、熊本大学国际先端医学研究机构的西山功一副教授等人合作，开发出一种药物评价系统，在模拟体内实体癌的模型内诱导血管，来评价经由血流供应的营养对肿瘤模型生长以及药物评价产生的影响。
众所周知，肿瘤组织为支撑其自身的快速增长，会使周围的血管向肿瘤内延伸。肿瘤组织内的血管可谓是肿瘤的生命线，伴随血管内的血流所产生的化学和物理作用是构筑肿瘤微环境（tumor microenvironment: TME）的重要要素。如果能在体外再现这种肿瘤微环境，就可以构建体内肿瘤应答系统的评价模型。
本研究以之前开发的诱导血管生成的微流体器件为基础，成功在乳腺癌的肿瘤组织模型中构建了具备血流的血管。通过构建的血管持续提供营养发现，与没有血流的肿瘤模型相比，肿瘤面积明显增加，癌细胞增殖活性得到促进，同时细胞死亡标志物减少。另外，在流动条件下进行药物评价发现，以高浓度（50ng/mL）给药时，观察到肿瘤面积减小，而以低浓度给药（5ng/mL）时，未观察到肿瘤面积大幅减小。但在静置条件下，以低浓度（5ng/mL）给药时也能观察到肿瘤面积减小。以上结果表明，有血流的营养供应促进了肿瘤的活动能力。另外，存在模拟血流时，肿瘤的药物响应性也发生了变化。这表明，评价抗癌药效时应该考虑血流的影响。
支撑肿瘤活动的血管是制定肿瘤治疗策略时需要纳入考虑的重要因素。本项目开发的模型可作为研究血管对肿瘤组织的影响，以及肿瘤组织对血管的影响的工具使用。今后该技术可应用于各种肿瘤模型，有望作为新药筛选工具，为社会做出贡献。
相关研究论文于2019年11月8日发表在国际学术期刊《Biomaterials》的网络速报版上。
图1：向肿瘤模型导入和培养血管使用的微流体器件。（左）器件照片（深色Ch: 流路）；（右）构建血管的肿瘤模型的模式图。可利用两侧的流路（Ch.1 and 3），让肿瘤内血管中营养液流动起来。
＜论文信息＞
题目：Vascularized cancer on a chip: The effect of perfusion on growth and drug delivery of tumor spheroid
发表期刊：《Biomaterials》
DOI: 10.1016/j.biomaterials.2019.119547
文：JST客观日本编辑部翻译整理
