시험관 내에서 종양 미세환경을 모사하는 인공 3차원(3D) 배양 시스템은 종양에서 면역세포와 암세포 간의 상호작용을 규명하는 데 필수적인 도구이다. 본 연구에서는 전기방사된 poly(ε-caprolactone)(PCL) 나노섬유 지지체(NFS)를 이용하여 3D 배양 시스템을 개발하였다. 알루미늄 판 대신 스테인리스강 메시 위에 증착하여, 400 nm~2 µm 범위의 나노 및 서브미크론 스케일 섬유로 이루어진 연속적인 네트워크를 포함하는 하이브리드 NFS를 생성하였다. 하이브리드 NFS는 3D 구조 내에 다면성(多面性) 기공을 포함하였다. 표면에 접종한 마우스 CT26 결장암세포와 골수 유래 수지상세포(BM-DCs)는 수 시간 내에 하이브리드 NFS로 침윤할 수 있었다. PCL 나노섬유에서 배양한 BM-DCs는 기저 수준의 비활성 형태를 보였고, 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS)로 활성화한 BM-DCs는 CD86 및 주요 조직적합성복합체 class II의 발현 증가를 보였다. 액틴과 인산화된 FAK는 3D 하이브리드 NFS에서 자극을 받지 않은 BM-DCs 및 LPS 자극 BM-DCs가 섬유와 접촉하는 부위에 풍부하게 축적되었다. BM-DCs를 3D 하이브리드 NFS에서 미톡산트론(mitoxantrone) 처리된 CT26 세포와 공동배양하였을 때, BM-DCs는 세포질을 뻗어(outgrowth) 미톡산트론 처리된 CT26 암세포 쪽으로 이동하고, 시냅스를 형성하며, 이를 포식(engulfment)하였다. 이러한 현상은 이 두 세포 유형 사이에서 자연적으로 일어나는 상호작용과 유사하였다. 본 연구에서 개발된 3D 하이브리드 NFS는 암세포와 면역세포의 공동배양을 위한 3차원 구조를 제공한다.

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