近日，永利娱乐城-永利官网-永利皇宫官网 超分子结构与材料全国重点实验室李云峰教授课题组构建了全合成热可逆纳米纤维水凝胶（TNHs），可实现卵巢癌患者来源类器官（PTOs）的高保真培养与无酶释放。患者来源肿瘤类器官（PTOs）能够高度再现患者肿瘤组织的组织病理特征、基因表达谱及药物反应，因此被认为是临床前癌症研究中极具可靠性的体外模型。目前，PTOs的体外培养主要依赖基底膜提取物（BME或Matrigel），但BME水凝胶存在批次差异大、可能存在鼠源细胞污染风险以及力学性能不可调控等问题。纳米纤维凝胶具有独特的应力松弛特性，与天然ECM相近，使纤维网络能够在细胞自组织和三维生长过程中提供动态支撑环境。在本研究中，我们设计并制备了一种全合成热可逆纳米纤维水凝胶（TNHs），用于卵巢PTO的生长与无酶释放。TNHs支持不同组织学亚型和来源的卵巢PTOs生长，所得类器官在形态学、组织学及基因表达上与Matrigel培养结果及原发肿瘤组织高度一致。TNHs中PTOs的建模成功率达68%，与Matrigel的75%相当，且展现出跨患者及同一患者肿瘤间的结构异质性。此外，通过降温即可按需释放PTOs，且不影响细胞活性与类器官完整性。释放后的PTOs经小鼠移植实验显示出较强的成瘤能力。研究成果以“Fully synthetic nanofibrillar hydrogel for the growth and enzyme-free release of patient-derived ovarian tumor organoids.”为题，于9月17日发表在Biomaterials上。

在热响应水凝胶中包埋卵巢癌细胞进行培养，并利用其可逆的LCST特性实现肿瘤类器官的形成与按需释放。（图1）

图1. PTOs的生长和无酶释放示意图

实验显示，在较低温条件下冷却后，PTOs顺利从TNHs中释放，形态与原先培养状态一致。免疫荧光结果表明，类器官表面E-cadherin表达阳性，显示其上皮来源；Ki-67阳性证明细胞保持活跃增殖；而PAX8的表达差异与患者的临床特征高度一致。进一步的组织学与免疫组化分析发现，TNHs中培养的PTOs在结构与细胞形态上均与原始肿瘤及Matrigel体系中的结果相似，保留了囊腔结构、多空泡和乳头状等典型组织特征，成功复现了肿瘤的空间异质性。（图2）

图2.PTO的按需释放和组织学表征

TNHs为体外卵巢癌类器官培养提供了一种可替代Matrigel的全合成平台，在精准医学与个体化肿瘤治疗研究中具有广阔应用前景。

永利娱乐城-永利官网-永利皇宫官网 博士研究生段一雄为文章第一作者，通讯作者是永利娱乐城-永利官网-永利皇宫官网 超分子结构与材料全国重点实验室李云峰教授。团队在吉林大学的研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

论文链接：

//doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123723