27.4分顶刊|用合成水凝胶“重编程”胰腺癌类器官，精准诱导EMT状态

杂志名称：Advanced Materials

影响因子：27.4

文章题目：Bottom‐Up Programming of Cell States in Cancer Organoids with Defined Synthetic Adhesion Cues（在癌症类器官中利用上游合成调控信号重编程细胞转录组及分泌组状态）

第一作者：Ali Nadernezhad

通讯作者：Daniela Loessner

作者单位：德国德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所

本实验所用产品： RayBiotech AAH-CYT-7 可检测人类样本中60种微量表达功能细胞因子

实验样品类型：人胰腺癌类器官培养基

1、合成基质组成直接影响细胞生长和转录异质性

多肽组合基质（C+F+L+B）在所有测试细胞系中均支持长期代谢活性，而单肽基质中仅有L（IKVAV）能维持细胞存活。主成分分析（PCA）显示，基质组成显著改变类器官的基质组相关基因表达谱，且患者来源类器官间的反应模式存在显著异质性。

2、通过DoE建模和NSGA-II优化实现转录状态预测与编程

采用响应面法（DoE）建立了23种基质组成下基因表达的二次回归模型，并通过多目标优化识别出富集上皮-间充质转化（EMT）相关转录程序的基质组成（EMT Designer基质）。模型预测与实验验证结果高度一致，尽管单基因预测精度中等，组合调控可诱导整体转录重编程。

3、EMT Designer基质诱导EMT样转录和蛋白分泌表型

在标准类器官培养基存在下，EMT Designer基质显著上调EMT、缺氧、TNF-α信号通路相关基因（如 VEGFA、ENO2、QSOX1、ECM1、PLOD2），并下调细胞周期、DNA修复相关基因。基因集富集分析（GSEA）和转录因子活性分析进一步确认了EMT相关调控程序的激活。

研究采用 RayBio抗体芯片（AAH-CYT-7） 对 EMT Designer 基质与对照基质中培养的类器官培养基进行分泌组 profiling（图f）。结果显示，EMT Designer 基质显著上调了多种与 EMT 相关的细胞因子和趋化因子，包括 IL-6、IL-8、GRO-α（CXCL1）、TIMP-1 等，这些因子已被文献证实与胰腺癌的炎症微环境、缺氧信号、TGF-β通路及肿瘤侵袭性密切相关。