体外“还原”癌细胞生长环境精准治疗膀胱癌

刚率领青岛大学附属医院医疗队圆满完成援鄂抗疫任务不久，青岛大学附属医院泌尿外科主任牛海涛又迎来了喜讯：在7月2日举办的山东省科学技术奖励大会上，由他作为第一完成人的“泌尿系肿瘤微环境及代谢模式系列研究”项目获2019年度山东省科学技术奖科技进步二等奖。

牛海涛团队此次获奖的项目就是“瞄准”以膀胱癌为代表的泌尿系统恶性肿瘤的治疗。自2012年起，牛海涛带领项目组围绕膀胱癌微环境这一癌细胞在人体内的“主战场”及其代谢模式进行了长期、深入的研究，获得的创新性成果为膀胱癌的精准治疗和靶向药研发等临床应用提供了理论参考。

精准捕获90.3%的肿瘤细胞

要攻克癌症就要弄清楚癌细胞在体内的生存环境。作为癌细胞在体内的“主战场”，肿瘤微环境在肿瘤发病机制中的核心作用日益凸显。牛海涛团队要做的第一步，就是最大限度在体外还原癌细胞在人体内的生存环境。目前国内外对膀胱癌肿瘤微环境的研究均采用传统的二维共培养模式，这与肿瘤在体内实际生存的三维生长模式存在明显差异，难以模拟体内真实情况。

牛海涛团队依据体内细胞及其介质间相互作用的特性以及流体力学原理，自主研发了膀胱肿瘤微环境模拟芯片，实现了肿瘤细胞、成纤维细胞、内皮细胞、巨噬细胞等细胞的联合培养，由此成功实现了体外模拟肿瘤微环境的三维平台。在这个三维平台上，牛海涛团队实现了膀胱癌化疗敏感性筛选，找到了截至目前被认为是最有效的化疗方案，为将来膀胱癌患者个体化精准治疗提供了可能性。团队还对芯片应用进行了拓展，“升级”设计了鱼骨结构微流控芯片，并对膀胱肿瘤患者血液里存在的微小的循环肿瘤细胞进行特异性捕获，将捕获率从46.7%提高到了90.3%。

为肿瘤精准治疗开辟新路径

近年来，越来越多的专家提出，癌症的临床治疗应关注肿瘤异质性，制定个体化的精准治疗方案。这也是牛海涛团队研究的核心所在。“精准治疗可以让患者在用药前筛选到最合适的特效药，从而让治疗少走弯路，减轻患者负担。”牛海涛说。

精准化治疗该从哪里入手？以往的肿瘤研究，多是从肿瘤的表现形式等“外在”入手，牛海涛团队则锚定了能量代谢这一细胞生命活动最基本的特征。牛海涛团队分别从糖、脂、氨基酸代谢三方面出发，研究在膀胱肿瘤微环境内，肿瘤细胞是如何与免疫细胞“斗争”、如何避开免疫细胞“追杀”的，由此获得了一批潜在肿瘤治疗靶点，为开展分子水平的肿瘤精准治疗和开发新的靶向药物提供了思路。

截至目前，牛海涛团队的项目共获授权国家发明专利3项，发表国内外核心期刊论文57篇，其中SCI收录23篇。团队构建的膀胱癌微流控三维共培养平台、对肿瘤微环境代谢机制的系列研究等所取得的技术成果，在复旦大学附属肿瘤医院、南京鼓楼医院等28家国内知名医院进行了推广应用。青报全媒体记者耿婷婷

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