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HUB肿瘤类器官:最常见问题15例

2020-03-17

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回顾我们最近的网络研讨会上关于HUB肿瘤类器官的关键问题,由Hubrecht Organoid Technology (HUB)科学总监Sylvia Boj博士回答。

来自正常组织和肿瘤组织的模型都可以用“类器官”这个术语描述吗?

是的,我们用“类器官”这个术语来描述由Clevers实验室开发的用于健康或肿瘤组织的3D培养技术。

胰腺神经内分泌肿瘤能产生肿瘤类器官吗?

可以的,我们的学术小组正在制定方案以扩增胰腺、肺和肠道神经内分泌肿瘤类器官。

肝癌类器官建立的成功率是多少?

建立胆管癌类器官的效率较高(>70%);然而,建立肝细胞癌(HCC)类器官的效率非常低。这是因为被切除的HCC分化程度很高,增殖能力很低。

是否在开发血液肿瘤比如骨髓瘤的类器官?

Clevers实验室开发的HUB类器官技术可以用于上皮细胞的扩增。这项技术不支持大脑、骨骼、脂肪、软骨、心脏和血细胞的生长。

是否尝试过从循环的肿瘤细胞中建立类器官吗?

还没有。我觉得其局限将是可用于分离循环肿瘤细胞的血液量,以及肿瘤细胞的数量是否足够建立类器官。

从正常组织和肿瘤组织中建立类器官有什么明显的区别吗?

在胰腺或乳腺等组织中,正常的类器官是由导管细胞产生的,建立正常类器官的效率较低,这是因为导管细胞在微小组织中含量较低。

您用哪种培养基培养来自转移部位肿瘤的类器官?比如原发结肠的肝脏转移瘤—使用肝癌用培养基或肠癌用培养基?

对于转移性病灶的培养,我们使用原发灶的培养基配方,所以来自肝脏的CRC转移病灶在肠癌培养基中培养。

对于肿瘤类器官,是否更适应培养条件的克隆会有生长选择?

在建立肿瘤类器官时,我们使用和建立正常组织类器官相同的方法和条件。因此,如果没有经过任何选择的条件允许正常组织类器官的生长,我们不期望肿瘤细胞有任何的选择。

有许多报道正常组织类器官生长超过癌症类器官。你有过这样的经历吗?你对提高癌症类器官的生长扩增有什么建议吗?

这是前列腺肿瘤类器官遇到的问题。利用类器官技术培养前列腺细胞的实验方案已经建立,并且效果良好(Karthaus et al. Cell 2014;(159):163-175; Drost et al. Nat Protoc 2016;(2):347-58). 但在建立前列腺肿瘤类器官时,从前列腺肿瘤中切除的组织总是被正常/健康的前列腺细胞污染,这些正常细胞过度生长,肿瘤细胞在传代中丢失。

在建立其他癌症模型时,阻止正常细胞生长的方法包括去除正常细胞必需的一种生长因子,或者添加一种能杀死WT TP53细胞的化合物Nutlin-3。 举例如下:

  • 对于结肠癌模型,培养基中去除Wnt3a,因为CRC的主要驱动因素是APC突变。
  • 在建立胰腺癌模型时,可以将EGF从培养基中去除,因为PDAC的主要驱动因素是KRAS突变。
  • 为了建立恶性卵巢癌模型,可以在培养基中添加Nutlin-3a,因为恶性卵巢肿瘤的主要驱动因素是P53突变。

对于其他类型的肿瘤,如乳腺癌或肺癌,没有形成肿瘤的主要驱动因素,可以在材料足够的条件下,在48孔板中用不同培养基进行筛选。筛选方法比如去除EGF(针对KRAS或EGFR突变体),添加Nutlin3a (针对TP53突变),去除Noggin或TGFBi (针对BMP或TGFB通路)等。

另一个关键方面是病理学家的参与,为肿瘤类器官建立提供尽可能纯净的肿瘤样本。

您是否测试过,随着传代扩增,来自原患者的基因组改变在类器官中有多大程度的保持?是否可以保持?

在我们学术小组关于类器官生物库的第一份出版物中 (i.e. van de Wetering et al. Cell 2015;(161):933-945, Sachs et al. Cell 2018 (172):373-386), 直接比较了原始肿瘤的突变和衍生类器官的重叠超过80%。

仅在肿瘤或仅在类器官中测定突变的情况下,用于测序或生成类器官的肿瘤片段是不一样的。此外,肿瘤类器官仅代表了肿瘤的上皮成分(肿瘤细胞),因此在测序过程中发现突变频率较低。然而在肿瘤样本中,其他类型的细胞也存在并被测序。

您会对类器官做基因筛选吗?也就是说,如果我们想要一个包含特定癌症突变的模型,我们能否获得?

HUB癌症类器官生物信息库进行了DNA和RNA水平上的检测,因此每个类器官模型的遗传背景和基因表达都是已知的。

您能解释为什么同一病人的4个克隆中至少有1个表现出耐药性吗?

每个克隆产生于一个CRC原发肿瘤的不同区域。当每个克隆暴露于不同的化合物时,观察到至少有一个克隆对该药物有耐药性。这表明耐药性是肿瘤固有的,不一定是治疗的反应。要了解更多,请参考我们的学术合作伙伴发表的文章数据 (Roerink et al. Nature 2018;(556):457-462).

是否检查了病人来源的细胞和相关类器官的多重耐药性?

是的,我们正在评估是否可以在未经治疗的肿瘤产生的类器官中发现耐药克隆。我们也在收集原发病灶的复发病灶的标本,以了解耐药的机制。

您有利用病人来源的类器官进行药物体外疗效试验成功复制人体临床试验的例子吗?

HUB目前正在评估类器官对转移性CRC患者的预测价值。去年,《科学》杂志发表了癌症研究所的研究结果,比较了CRC患者的类器官(类器官根据我们的方案产生)和临床反应。结果相当惊人,对阴性结果的预测达到100%, 阳性结果的预测达到85%。

用于在小鼠体内建立异种移植瘤的最小类器官数量是多少?

建立异种移植所需的类器官数量与细胞系所需的数量相当。在我们的一个合作项目中,500,000个细胞(约32,000个类器官)可以产生一个PDX模型。

如果您对HUB肿瘤类器官有任何问题,请与我们联系。

Topics: Oncology

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