开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、文献综述
1.课题背景
人髓母细胞瘤（Medulloblastoma，MB）是儿童期最常见的恶性脑肿瘤，约占儿童颅内胚胎期肿瘤的63%，主要发生在14岁以下儿童的小脑蚓部，是颅内恶性程度最高的胶质瘤[1]。手术切除是临床首选的治疗方法，但仅单纯地进行手术治疗，术后容易复发、转移。在20世纪70年代前，术后放疗是MB重要且唯一的辅助治疗方法，但由于其毒副作用很严重，在20世纪末，化疗逐渐成为与放疗同等重要的辅助治疗手段[2]。目前顺铂、卡铂、长春新碱、环磷酰胺和洛莫司汀是临床常用的化疗药物。
药物能够应用于临床的一个最基本的属性就是有效性，为了确定药物的有效性并实现优中选优的目的，需要进行药物筛选实验。药物筛选是指对可能作为药物使用的各种物质应用适当的筛选方法，检测其可能存在的生理活性，为新药开发提供数据，是连接实验室研究与临床应用的重要桥梁[3]。目前主要的药物筛选模型都是以细胞为基础建立的，这类模型能够更好地模拟人体的生理条件，并容易实现高通量筛选[4]。传统的二维（2D）体外细胞模型忽略了体内细胞生长的空间立体性，在这种条件下，细胞多为贴壁生长，细胞的形态多数会产生改变，功能也易出现变化，不能准确地模拟自然条件下细胞的生长情况。而三维（3D）体外细胞模型就恰恰克服了一缺点[5]，类器官模型便是其中之一，在精准医疗、药物相互作用研究以及抗癌药物筛选与开发等领域中得到广泛应用。
2.肿瘤类器官模型
类器官模型是应用体外3D细胞培养技术建立的结构和功能上都类似于人体器官的一种小型模型[10]，被Science评为“2013年科技发展的十大突破之一[11]”、被Nature Methods评为“2017年度生命科学技术”，是近年来最具影响力的科学研究之一。肿瘤类器官模型是指利用肿瘤细胞建立的类器官模型[12]，又被称为“癌症替身”、“类肿瘤”等。
2009年，荷兰Hans Clevers团队发现了维持小肠干细胞在3D环境中分裂、分化所需的培养因子组合[6]，由此拉开了类器官研究的序幕。随后，针对类器官的研究在全球铺展开来，主流癌症的类器官模型均成功建立[7]，部分非上皮来源肿瘤（如：胶质瘤）的模型建立也取得成功[8]。这些开拓性的研究为类器官培养和实验技术的发展奠定了坚实的基础，使类器官模型在肿瘤研究领域得到飞速发展[9]。2015年Boj等[13]建立了胰腺肿瘤类器官模型，经过2000多个肿瘤相关基因的靶向测序后发现：肿瘤类器官模型存在肿瘤相关基因的突变，并且能够保持肿瘤的生理结构特性。同年，Wetering等[14]首次构建了具有22株结肠癌类器官的生物样本库，开创了利用肿瘤类器官进行高通量药物筛选的方法，并提出以肿瘤类器官的体外药敏试验来指导个体化治疗设计的概念。2017年Broutier等[15]用3种不同亚型的原发性肝癌细胞进行了类器官模型构建，发现类器官模型保留了原始肿瘤的组织学结构与基因组构成，即使长期培养后也可区分不同的肿瘤组织及亚型，将其移植到小鼠体内后，也具有肿瘤的组织学结构与表达谱，并表现出体内转移潜能。种种实验结果表明：肿瘤类器官模型可很好地模拟出体内肿瘤组织的生长条件（细胞-细胞相互作用、细胞-细胞外基质相互作用和缺氧条件等）以及特性（异质性、药物渗透性和耐药性等）[16]，具有基因组稳定、可长期扩增以及培养周期短等优势[17]，在抗癌药物临床前筛选、基因-药物相关性研究和肿瘤患者预后的预测中潜力巨大[18]。
3.新型支架材料——Cellusponge
目前常见的体外3D细胞培养体系主要可分为两大类：有支架体系和无支架体系。由于无支架体系常需要借助磁悬浮、旋转以及磁性3D打印等技术实现对细胞的3D培养，对技术设备要求更高，操作更加复杂，因此有支架体系使用的更多[5]。目前常用的支架技术又可分为：天然材料支架和合成材料支架[19]。天然材料支架多来源于细胞或组织[20]，包括：动物源性I型胶原蛋白及其基底膜提取物、水凝胶、从海藻中提取的海藻酸盐[21]，以及从虾壳、蟹壳中提取的壳聚糖等。由于不同批次的天然材料其质量存在差异，难以实现对细胞的精确培养，而合成材料支架的成分与结构明确、可控性高，因此，合成材料支架成为支架技术研究的重点[22]。
