宾夕法尼亚大学研究团队开发出包含活体血管的肺癌芯片模型，为解析CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中的作用机制提供了新平台。这项发表于《自然生物技术》的研究通过模拟肿瘤微环境，揭示了免疫细胞与癌细胞的相互作用过程。

生物工程学教授Dan Dongeun Huh指出：“CAR-T细胞疗法在血癌治疗中取得显著成效，但对于占癌症总数90%以上的实体瘤效果有限。主要挑战在于克服肿瘤微环境的防御机制。”该肿瘤芯片模型采用透明微工程设备，构建了包含人类肺癌细胞和血管网络的三维培养系统。

博士后研究员Haijiao Liu表示：“我们致力于创造让肿瘤细胞保持体内真实行为的环境。通过重建肿瘤微环境，可以观察细胞间的相互作用机制。”研究团队发现肿瘤血管内皮细胞会释放化学趋化信号，但信号持续时间短暂。通过添加糖尿病治疗药物维格列汀，可有效延长信号持续时间，增强CAR-T细胞向肿瘤区域的募集能力。

研究人员结合多组学技术和生物信息学方法，深入解析CAR-T细胞在肿瘤微环境中的分子生物学过程。他们鉴定出成纤维细胞与T细胞产生的DPP4酶会降解趋化信号，而现有DPP4抑制剂可恢复肿瘤血管与免疫细胞间的通讯联系。Huh教授表示：“该系统的透明特性使其成为观察癌症免疫治疗的窗口，可以清晰看到CAR-T细胞在肿瘤组织中的移动和攻击过程。”

在实验观察中，研究团队记录了单个T细胞穿越血管壁、在组织中迁移并攻击肿瘤细胞的全过程。这些实时观测数据为改进CAR-T细胞设计提供了直接依据。该肿瘤芯片模型的应用有望加速新型免疫疗法的开发进程，同时减少对动物实验的依赖。

Huh强调：“模型的高度生理真实性使我们能够获得与临床相关的高维数据，这些机制认知将有助于开发更安全有效的癌症免疫治疗方案。”

更多信息： Haijiao Liu 等，基于肿瘤芯片的CAR-T细胞免疫治疗在实体肿瘤中的体外研究，《自然生物技术》(2025)。期刊信息： 《自然生物技术》