腫瘤球形成過程全周期記錄方法分享
傳統的二維（2D）細胞體外培養，即細胞在單層中生長，已被用作評估生物活性分子的生物學性能工具，多用于治療如帕金森病、艾滋病毒、糖尿病或癌癥等不同的疾病。然而，單層細胞培養無法模擬腫瘤微環境元素及腫瘤球3D組織所賦予的結構和耐藥性，而3D球體能夠準確模擬實體瘤的某些特征，如空間結構、生理反應、可溶性介質分泌、基因表達模式和耐藥機制等，因此3D細胞培養模型已經成為一個有前途的平臺篩選抗癌療法。
3D腫瘤球培養方法
腫瘤球狀細胞培養的關鍵特征
JuLI™ Stage活細胞成像分析系統助力腫瘤球形成實驗
JuLI Stage實時活細胞成像儀可根據拍攝圖像形成生長曲線、合成生長視頻、細胞計數、大小/面積分析等；具有全自動X-Y-Z軸以及Z-Stack功能，可完整采集清晰立體的圖像；可自由設置多位點監測與全孔拼接；配備3D球體分析軟件，實現多結果分析，得到完整數據。
JuLI™ Stage活細胞成像分析系統在腫瘤球形成中的應用
我們挑選了一篇使用JuLI™ Stage活細胞成像分析系統應用在腫瘤球形成方向的代表性文章，來自艾克斯-馬賽大學馬賽癌癥研究中心(CRCM)的研究團隊在《EBioMedicine》期刊發表題為'Beta-blockers disrupt mitochondrial bioenergetics and increase radiotherapy efficacy independently of beta-adrenergic receptors in medulloblastoma'的文章[2]，研究人員使用JuLI™ Stage活細胞成像分析系統實時監測球狀體生長，在第0天、第7天、第14天以及第21天進行拍照，對比不同處理組球體生長變化。結果表明，低濃度的β受體阻滯劑顯著增強了臨床相關的放射治療方案的效果。 盡管患者活檢顯示可檢測到B-腎上腺素能受體表達，但重新利用的藥物增強電離輻射的能力并不是由于抑制了信號通路。研究強調，組合治療的功效取決于代謝阻滯，該阻滯剝奪了髓母細胞瘤的適應性生物能量學能力。這導致超氧自由基的過量產生，并最終導致電離輻射介導的DNA損傷增加。
參考文獻：
[1]Costa EC, Moreira AF, de Melo-Diogo D, Gaspar VM, Carvalho MP, Correia IJ. 3D tumor spheroids: an overview on the tools and techniques used for their analysis. Biotechnol Adv. 2016 Dec;34(8):1427-1441.（IF16.0）
[2]Rossi M, Talbot J, Piris P, Grand ML, Montero MP, Matteudi M, Agavnian-Couquiaud E, Appay R, Keime C, Williamson D, Buric D, Bourgarel V, Padovani L, Clifford SC, Ayrault O, Pasquier E, André N, Carré M. Beta-blockers disrupt mitochondrial bioenergetics and increase radiotherapy efficacy independently of beta-adrenergic receptors in medulloblastoma. EBioMedicine. 2022 Aug;82:104149.（IF11.1）
3D腫瘤球培養方法
- 基于支架的3D細胞培養（水凝膠和插入物）
- 基于非支架的3D細胞培養
腫瘤球狀細胞培養的關鍵特征
- 細胞異質性和細胞-細胞信號傳導
- 3D腫瘤球狀體的內部結構
- 球狀體中ECM沉積、ECM-細胞和細胞-細胞的物理相互作用
- 3D腫瘤球狀體生長動力學
- 3D腫瘤球狀體：基因表達譜
圖1. 3D球狀體的特征示意圖[1]
JuLI™ Stage活細胞成像分析系統助力腫瘤球形成實驗
JuLI Stage實時活細胞成像儀可根據拍攝圖像形成生長曲線、合成生長視頻、細胞計數、大小/面積分析等；具有全自動X-Y-Z軸以及Z-Stack功能，可完整采集清晰立體的圖像；可自由設置多位點監測與全孔拼接；配備3D球體分析軟件，實現多結果分析，得到完整數據。
圖2. JuLI Stage可配備3D分析軟件
JuLI™ Stage活細胞成像分析系統在腫瘤球形成中的應用
我們挑選了一篇使用JuLI™ Stage活細胞成像分析系統應用在腫瘤球形成方向的代表性文章，來自艾克斯-馬賽大學馬賽癌癥研究中心(CRCM)的研究團隊在《EBioMedicine》期刊發表題為'Beta-blockers disrupt mitochondrial bioenergetics and increase radiotherapy efficacy independently of beta-adrenergic receptors in medulloblastoma'的文章[2]，研究人員使用JuLI™ Stage活細胞成像分析系統實時監測球狀體生長，在第0天、第7天、第14天以及第21天進行拍照，對比不同處理組球體生長變化。結果表明，低濃度的β受體阻滯劑顯著增強了臨床相關的放射治療方案的效果。 盡管患者活檢顯示可檢測到B-腎上腺素能受體表達，但重新利用的藥物增強電離輻射的能力并不是由于抑制了信號通路。研究強調，組合治療的功效取決于代謝阻滯，該阻滯剝奪了髓母細胞瘤的適應性生物能量學能力。這導致超氧自由基的過量產生，并最終導致電離輻射介導的DNA損傷增加。
圖3. JuLI™ Stage實時監測髓母細胞瘤生長情況
參考文獻：
[1]Costa EC, Moreira AF, de Melo-Diogo D, Gaspar VM, Carvalho MP, Correia IJ. 3D tumor spheroids: an overview on the tools and techniques used for their analysis. Biotechnol Adv. 2016 Dec;34(8):1427-1441.（IF16.0）
[2]Rossi M, Talbot J, Piris P, Grand ML, Montero MP, Matteudi M, Agavnian-Couquiaud E, Appay R, Keime C, Williamson D, Buric D, Bourgarel V, Padovani L, Clifford SC, Ayrault O, Pasquier E, André N, Carré M. Beta-blockers disrupt mitochondrial bioenergetics and increase radiotherapy efficacy independently of beta-adrenergic receptors in medulloblastoma. EBioMedicine. 2022 Aug;82:104149.（IF11.1）
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