乳腺癌的体外类器官培养和个性化药物选择

发布时间：2020-09-09 18:44

　　 背景类器官培养是一种新发展的体外三维培养技术,2014年Lancaster在《Science》上发表综述,将“类器官(Organoid)”明确定义为:以干细胞或器官祖细胞为原料,经过体外培养,能发生细胞分化及谱系定向,即自组装为器官样结构的细胞群。相比于传统的细胞系和PDX模型,它具有拟合度高、培养周期短、传代稳定等优势,近年来被广泛应用于肿瘤研究,目前全球各个实验室已陆续培养出具有肝、胰腺、肺、肾、视网膜等微观结构的类器官组织。2018年HansClevers实验室率先在《Cell》杂志上发表文章,宣布成功建立了乳腺癌类器官的实验方法,并构建了一个含100例乳腺癌类器官的生物库。乳腺癌类器官研究尚在起步阶段,而国内尚缺乏乳腺癌类器官相关研究。目的1.探索构建乳腺癌体外类器官培养的实验方法;2.对成功建立的类器官模型进行组织层面、基因层面的评估;3.利用类器官模型进行个性化药物敏感性检测,对比临床疗效,评价其应用于临床的可行性。方法1.纳入2017.11至2018.4就诊于中国医学科学院肿瘤医院乳腺门诊的乳腺癌患者,超声引导下穿刺活检取样,在以基质胶为基础的培养基中对样品进行体外类器官培养,用倒置显微镜观察类器官生长情况;2.将培养成功的类器官制成石蜡标本,切片并进行HE染色及免疫组化染色,进行组织学评估。3.用试剂盒提取类器官DNA,构建DNA文库,进行二代测序并提取拷贝数变异(CNVs)及单核苷酸变异(SNVs)数据,利用生物信息学软件进行疾病预测及分析;4.分别用不同浓度的药物处理类器官,测定细胞活性,评价药物敏感性,并与临床疗效进行对比分析。结果1.本实验共纳入15例活检样本,类器官培养成功3例。2.将培养成功的类器官制成石蜡切片,HE染色提示细胞核质比、核异型性符合肿瘤细胞特征。IHC染色结果与原肿瘤部分符合。3.培养成功的类器官CNV及SNV测序发现变异基因参与细胞生长、细胞增殖、抑制细胞凋亡、促进肿瘤血管生长等环节。4.对3例类器官进行药物敏感性筛查,发现了可能有效的治疗方案,和实际临床治疗疗效有一定联系,但证据不充分。结论在本实验中,我们初步建立了乳腺癌患者的体外类器官培养平台,但成功率低于国外文献报道,类器官组织及遗传层面检测符合肿瘤细胞特征,但缺乏与原肿瘤对照,后续实验需更完善、更大规模的样本检测。类器官药物敏感性检测结果和实际临床治疗疗效有一定的一致性,但对于临床应用的指导仍需更多研究数据支持。
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R737.9
【部分图文】：

殖、分化的了解，人们逐渐成功地在体外培养出正常组织。２０１４年Ｌａｎｃａｓｔｅｒ＾回顾逡逑了既往研宄，明确定义了类器官为：以干细胞或器官祖细胞为原料，经过体外培养，逡逑能发生细胞分化及谱系定向，即自组装为器官样结构的细胞群（如下图１所示）。逡逑＾邋Ｍｍ逦做肝嫌或祖细胞逡逑细胞分选逡逑ｆ？逦谱系定向逡逑栜％栛逡逑图１类器官形成过程示意图逡逑２００９年Ｈａｎｓ邋Ｃｌｅｖｅｒｓ实验室首先发现了一种Ｌｇｒ５＋的细胞具有肠腔干细胞功能逡逑［１１］，随后基于这种肠腔干细胞建立起一种新的体外培养方式［１２］，即小肠类器官培养，逡逑通过在基质胶中加入特殊的生长因子，模拟体内环境，最终形成具有肠上皮各种类逡逑型细胞及肠腔形态的类器官，既保留了肠上皮细胞原始分化的能力，又能对其进行逡逑８逡逑

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图３实验设计示意图逡逑

【参考文献】

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本文编号：2815329