PDAC（胰腺导管腺癌）的肿瘤微环境具有免疫抑制性，导致目前批准的免疫治疗策略难以奏效，其中胰腺星状细胞（PSCs）在分泌免疫活性分子和形成致密肿瘤组织方面发挥重要作用。体外系统如器官芯片可用于剖析特定细胞类型的贡献及其相互作用，有助于研究疾病组织中免疫微环境的形成。文中使用了微流控平台 OrganoPlate 作为实验载体来建立 PDAC 类器官、PSCs、内皮细胞和免疫细胞的微流控模型，并用于免疫迁移研究。
实验结果证明了以下几点：1.内皮炎症状态对 PBMC 迁移的影响：TNFα 处理的 HUVEC 小管显示出ICAM表达增加和通透性增强，导致 PBMC 更好地附着和迁移，但 HUVEC 小管在 TNFα 存在时形态和屏障功能较差，因此后续迁移实验在无 TNFα 的情况下进行。2. PDAC 基质屏障对免疫细胞分布和迁移的影响：PSCs 沿着 HUVEC 小管生长，形成额外的屏障，在 PSCs 和 PDAC 存在时，约 20 - 30% 的 PBMCs 被保留在基质隔室中，PBMCs 在不同模型设置中的迁移情况不同，在包含 PDAC 和 PSCs 的模型中，到达 PDAC 类器官样细胞隔室的 PBMCs 数量最多。3. PBMC 亚型的偏好迁移：T 细胞向 PDAC 类器官样细胞迁移的可能性最小，而单核细胞和 B 细胞迁移的可能性最大。结论是微流控平台适用于构建复杂模型，重现 PDAC 中缺乏有效抗肿瘤免疫反应的复杂细胞相互作用。
文章使用高内涵系统成像和定量了细胞芯片中屏障完整性，通过荧光定量不同灌流通道间荧光强度来实现：
文章还用 ImageXpress 高内涵实现了内皮层迁移实验，来研究内皮层对免疫细胞迁移的影响，并发现 PBMC 亚型的迁移有偏好：T 细胞向 PDAC 类器官样细胞迁移的可能性最小，而单核细胞和 B 细胞迁移的可能性最大：
个性化医疗（Personalized Medicine），又称精准医疗（Precision Medicine），可以选择最适合患者的治疗方案，避免不必要的治疗和副作用，提高治疗效果和患者的生活质量，是未来肿瘤治疗的有前景的发展方向。美国 Bin Xue 等人，在 2003 年发表的文章中介绍了一种基于水凝胶的新型 3D 体外肿瘤模型，该模型包含 30 种不同的患者衍生异种移植（PDX）模型，可用于肿瘤学和细胞治疗相关的应用，是一种潜在的个性化医疗和用药的尝试。肿瘤微环境（TME）复杂且动态，对肿瘤治疗响应至关重要，研发代表 TME 生物学的 3D 体外模型对药物研发至关重要。实验设计如下：
研究者们先在裸鼠上扩增病人肿瘤组织，再分离 PDX 肿瘤细胞进行 3D 培养。随后，对这些 3D 培养的模型实施免疫治疗和药物治疗。处理后的模型利用 ImageXpress 高内涵系统进行成像和数据分析，通过评估肿瘤面积与大小的变化，以及使用 DRAQ7 和 Hoechst 染色来分析内部细胞死亡情况，来体现药物和细胞治疗后的肿瘤状态：
研究展示了一种通过在平面 3D 水凝胶中共同培养 PDX 肿瘤细胞、基质成纤维细胞和免疫细胞（PBMCs）来重建肿瘤微环境的新方法，为药物发现提供了有潜力的平台。
ImageXpress Micro Confocal 高内涵成像系统，可以全自动高分辨的成像，并分析亚细胞结构的变化，获得高质量图像的同时获得科学准确的定量数据。
结 语
