芯片上的血管显示出抗癌药物对人体细胞的作用

东京大学工业科学研究所(IIS)、法国国家科学研究中心(CNRS)和INSERM的研究人员报道了一种新的器官芯片技术，用于血管形成和靶向药物的研究。该技术重建了人类的血管，并显示了新的毛细血管是如何在适当的生化信号提示下从一条血管中生长出来的。该技术可以进一步用于开发靶向这种生长的药物，作为治疗癌症和血管相关疾病的治疗方法。该研究已发表于EBioMedicine。

血管生成是一个过程血管的形成从已存在的血管。日本东京大学IIS讲师松永幸子(Yukiko Matsunaga)博士一直致力于SMMIL-E项目，这是一个法日联合项目癌症利用组织工程和器官芯片技术来研究生物现象，包括血管生成。她的新技术提供了一个简单的环境来研究血管生成和其他影响，如动力学血船渗透率。

血管内皮生长因子(VEGF)是血管生成的主要蛋白。它们向母血管发出信号，以启动发芽和新毛细血管必须生长的方向。

“血管新生的生物化学是很清楚的。VEGF诱导内皮细胞表达DLL4, DLL4激活NOTCH信号。目前缺乏的是一个好的系统来研究对血管生成有效的药物，”松永说。

事实上，虽然血管生成是器官存活的必要条件，但也会导致癌症等疾病。几种抗癌药物如索拉非尼和舒尼替尼之所以有效，很大程度上是因为它们的抗血管生成作用。

新系统由松永实验室的科学家约里斯·保蒂博士设计，在芯片上将一根人体血管制成胶原凝胶支架。随后的实验在SMMIL-E项目成员Fabrice Soncin博士(INSERM, France)的支持下进行，证实了VEGF通过DLL4激活NOTCH信号，就像在人体中一样。添加索拉非尼或舒尼替尼均可抑制发芽，但只有索拉非尼使血管具有高渗透性，这是非生理状态。这两种药物都能阻止新生血管的生长，但对血管通透性的影响不同，这也许可以解释为什么这两种药物在癌症治疗中起不同的作用。

由于许多疾病，如癌症和糖尿病视网膜病变会诱导新血管的发展，Matsunaga指出，这种芯片可以用于更先进的研究药物对血管生成和癌症或糖尿病的影响。“我们还可以将癌细胞植入芯片，测试它们与药物对血管生成的联合作用。”

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