癌癥是全球重大健康負(fù)擔(dān)

• 微重力（μg）環(huán)境（如太空或Beijing Kilby Gravity地面模擬設(shè)備）為研究癌細(xì)胞提供了du te條件，可揭示常規(guī)環(huán)境無法觀察到的生物學(xué)機(jī)制。

【備注：地 面 模 擬 系 統(tǒng) 的 必 要 性】

由于太空實(shí)驗(yàn)成本高昂且機(jī)會(huì)資源稀缺，地面微重力模擬系統(tǒng)成為重要的替代方案。通過北京基爾比生物科技公司研制生產(chǎn)的Kilby Gravity 微重力培養(yǎng)系統(tǒng)，科學(xué)家能夠在地球?qū)嶒?yàn)室中復(fù)現(xiàn)微重力效應(yīng)。模擬生物在太空中的生長(zhǎng)狀態(tài)，為研究生物適應(yīng)機(jī)制提供了可控的實(shí)驗(yàn)條件。

北京基爾比生物科技公司研制生產(chǎn)的Kilby Gravity 微重力培養(yǎng)系統(tǒng)

• 組學(xué)技術(shù)（omics）（包括基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組等）被廣泛用于研究微重力對(duì)癌細(xì)胞的影響。

(一)微重力研究平臺(tái)

平臺(tái)類型

特點(diǎn)

時(shí)間范圍

代表設(shè)備

真實(shí)微重力（r-μg）

太空環(huán)境，數(shù)分鐘至數(shù)月，ISS、Shenzhou、Foton衛(wèi)星

模擬微重力（s-μg）

地面設(shè)備，可控，Beijing Kilby Gravity、磁懸浮

（二）各類癌細(xì)胞研究總結(jié)

癌癥類型

代表細(xì)胞系

微重力影響

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)

腦腫瘤

U87（膠質(zhì)瘤）

抑制遷移、誘導(dǎo)凋亡

ORAI1下調(diào)、YAP1失活、細(xì)胞周期異常

血液腫瘤

K562、Jurkat、HL-60

抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡、改變免疫應(yīng)答

ROS↑、NFκB↓、自噬激活

肉瘤

MG-63、A673、Hu09

抑制分化、改變細(xì)胞骨架

ALP↓、VEGF↑、CXCR4↑

甲狀腺癌

FTC-133、ML-1

誘導(dǎo)3D球體形成、凋亡

CTGF↑、CAV1↓、EGF↑

前列腺癌

PC-3、LNCaP、DU-145

抑制侵襲、改變雄激素反應(yīng)

VEGF↓、ERK↑、PSA↓

乳腺癌

MCF-7、MDA-MB-231

抑制增殖、誘導(dǎo)3D球體

E-cadherin↓、VEGF↓、ERK/AKT↓

婦科腫瘤

CaSki、SKOV-3

抑制增殖、增強(qiáng)藥物敏感性

CDH1↑、MMP2↓、凋亡↑

胃腸腫瘤

HCT116、DLD1、PaCa44

抑制增殖、誘導(dǎo)自噬、代謝重編程

PTEN↑、FOXO3↑、糖酵解↑

肺癌

A549、H1703、CRL-5889

抑制侵襲、促進(jìn)凋亡

MMP2↓、CDH1↑、miRNA調(diào)控

（三）組學(xué)技術(shù)總結(jié)

參考文獻(xiàn)：Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 926

備注：地 面 模 擬 系 統(tǒng) 的 必 要 性

由于太空實(shí)驗(yàn)成本高昂且機(jī)會(huì)資源稀缺，地面微重力模擬系統(tǒng)成為重要的替代方案。通過北京基爾比生物科技公司研制生產(chǎn)的Kilby Gravity 微重力培養(yǎng)系統(tǒng)，科學(xué)家能夠在地球?qū)嶒?yàn)室中復(fù)現(xiàn)微重力效應(yīng)。模擬生物在太空中的生長(zhǎng)狀態(tài)，為研究生物適應(yīng)機(jī)制提供了可控的實(shí)驗(yàn)條件。

北京基爾比-類器官與器官芯片

（四）微 重 力 條件下 腫瘤細(xì)胞的組學(xué) 研究已從“實(shí)驗(yàn)室概念”走向四大實(shí)際應(yīng)用方向，正在腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)、免疫治療與太空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生真實(shí)影響：

? 1. 精準(zhǔn)藥物篩選與個(gè)性化治療平臺(tái) ：3D腫瘤球體（spheroids）更接近體內(nèi)腫瘤微環(huán)境，可用于高通量藥物篩選，預(yù)測(cè)藥物反應(yīng)準(zhǔn)確率顯著高于傳統(tǒng)2D培養(yǎng)?；颊咴葱灶惼鞴伲≒DOs）+微重力模擬，可在7–10天內(nèi)完成個(gè)體化藥敏測(cè)試，輔助制定化療方案，準(zhǔn)確率超80%。

案 例：三陰性乳腺癌患者PDOs在微重力下測(cè)試紫杉醇敏感性，成功篩出敏感亞群，避免無效化療。

? 2. 發(fā)現(xiàn)新型治療靶點(diǎn)與機(jī)制

組學(xué)技術(shù)（轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、代謝組）揭示微重力下腫瘤細(xì)胞的關(guān)鍵通路變化，如： YAP1失活→ 抑制膠質(zhì)瘤侵襲 ，PTEN/FOXO3/AKT軸 → 調(diào)控結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡 ，VEGF、CXCR4、CD44 → 抑制肉瘤轉(zhuǎn)移，NASA GeneLab已建立開放數(shù)據(jù)庫，供全球研究者共享微重力腫瘤組學(xué)數(shù)據(jù)，加速靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。

? 3. 免疫治療療效評(píng)估與增強(qiáng)策略

微重力3D模型可共培養(yǎng)CAR-T細(xì)胞與腫瘤球體，模擬腫瘤-免疫互作，評(píng)估PD-1抑制劑、CAR-T療效。 研究發(fā)現(xiàn)：微重力可增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)腫瘤的殺傷活性，為免疫聯(lián)合治療提供新策略。

? 4. 太空醫(yī)學(xué)與宇航員健康保障

評(píng)估宇航員患癌風(fēng)險(xiǎn)：微重力+輻射聯(lián)合暴露模型用于研究乳腺癌、卵巢癌等女性高發(fā)腫瘤的易感性。 制定防護(hù)策略：通過組學(xué)數(shù)據(jù)識(shí)別微重力誘導(dǎo)的DNA修復(fù)缺陷、ROS爆發(fā)等早期損傷標(biāo)志，用于藥物預(yù)防。

微重力環(huán)境為癌癥研究提供的視角，結(jié)合組學(xué)技術(shù)可揭示癌細(xì)胞在三維、無重力狀態(tài)下的適應(yīng)性機(jī)制，有望推動(dòng)癌癥治療新策略的發(fā)展。

北 京 基 爾 比 生物科技公司主營(yíng)產(chǎn)品：

Kilby 多通道3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，

Kilby Gravity 微超重力三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，

動(dòng)植物/微生物的地面重力環(huán)境模擬裝置【可以定制】，

Kilby Bio類器官芯片搖擺灌注儀，

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