近日，中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所（以下简称“医工所”）联合中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）（以下简称“血研所”）、中国医学科学院天津医学健康研究院（以下简称“健研院”），依托先进医用材料与医疗器械全国重点实验室，围绕急性髓系白血病（AML）治疗过程中白血病肝浸润和化疗相关肝损伤这一临床难题，构建了一种动态灌流人源血管化肝脏模块（DPHV-LM）。相关成果以 “A DPHV-Liver Module Recapitulates AML Infiltration and Chemotherapy-Induced Hepatotoxicity with Translational Utility” 为题发表于Science Advances杂志。

该研究通过医工结合方式，将生物材料、3D生物打印、体外疾病建模、患者来源样本、动物实验和临床数据分析相结合，建立了可模拟白血病肝浸润及化疗肝毒性的人源化研究平台，为白血病治疗相关肝损伤机制解析、护肝策略筛选及临床转化研究提供了新工具。

AML是常见的恶性血液肿瘤之一。临床治疗中，阿糖胞苷等化疗药物仍是重要治疗手段，但白血病细胞肝浸润及化疗诱导的肝损伤常影响患者治疗耐受性，甚至限制后续治疗方案选择。传统动物模型与静态体外培养体系难以同时模拟“白血病细胞肝浸润”和“人源肝细胞药物代谢反应”两个关键过程，导致相关机制研究和护肝药物筛选长期缺乏更具临床相关性的模型。针对这一问题，医工所团队发挥在生物材料、3D生物打印、人工肝构建及动态灌流系统方面的工程技术优势，设计并优化了可灌流、可细胞浸润的血管化肝脏模块。该平台以体外扩增的人原代肝细胞为核心，结合仿生支架材料，形成具有血管样通道和肝功能特征的体外人源化肝脏模型。研究显示，动态灌流培养显著增强了肝细胞成熟和药物代谢相关功能，使该模型较传统静态培养更接近体内肝脏药物反应状态。

在此基础上，血研所团队充分发挥白血病临床样本和诊疗队列资源优势，将AML患者来源细胞引入DPHV-LM平台，成功模拟白血病细胞经灌流血管向人工肝组织迁移并形成肝浸润的动态过程。进一步药物筛选发现，甘草酸铵（AMGZ）可显著减轻阿糖胞苷诱导的肝细胞损伤，并减少白血病细胞浸润。为验证体外模型发现的可靠性，研究团队进一步在AML患者来源异种移植小鼠模型中开展体内实验。结果显示，AMGZ联合阿糖胞苷可降低ALT、AST水平，减轻化疗相关肝损伤，并选择性降低肝脏内白血病负荷。回顾性临床分析也显示，接受AMGZ治疗的AML患者肝功能指标呈改善趋势，且与DPHV-LM模型结果具有一致性。

该研究体现了医工所、血研所和健研院在医工交叉平台建设中的协同优势。在通讯作者黄鹏羽研究员、马小彤研究员和姜尔烈研究员的共同指导下，第一作者博士生邓博、助理研究员马越和博士生黄琬玲协同攻关，围绕白血病肝浸润与化疗相关肝损伤这一临床问题，形成了从工程化模型构建、动物模型验证到临床队列分析的完整研究链条。其中，医工所发挥生物材料、3D生物打印和动态灌流模型构建优势，血研所提供血液病临床资源和疾病验证体系，健研院则推动多学科平台整合与转化衔接。

未来，该平台有望拓展至药物性肝损伤评价、血液肿瘤肝浸润机制研究、个体化用药筛选及新型护肝策略开发，为医工交叉驱动的临床转化研究提供重要支撑。该项目受到国家重点研发计划“干细胞研究与器官修复”重点专项、医科院创新工程支持。