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HUB腫瘤類器官:最常見問題15例

2020-03-17

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回顧我們最近的網絡研討會上關于HUB腫瘤類器官的關鍵問題,由Hubrecht Organoid Technology (HUB)科學總監Sylvia Boj博士回答。

來自正常組織和腫瘤組織的模型都可以用“類器官”這個術語描述嗎?

是的,我們用“類器官”這個術語來描述由Clevers實驗室開發的用于健康或腫瘤組織的3D培養技術。

胰腺神經內分泌腫瘤能產生腫瘤類器官嗎?

可以的,我們的學術小組正在制定方案以擴增胰腺、肺和腸道神經內分泌腫瘤類器官。

肝癌類器官建立的成功率是多少?

建立膽管癌類器官的效率較高(>70%);然而,建立肝細胞癌(HCC)類器官的效率非常低。這是因為被切除的HCC分化程度很高,增殖能力很低。

是否在開發血液腫瘤比如骨髓瘤的類器官?

Clevers實驗室開發的HUB類器官技術可以用于上皮細胞的擴增。這項技術不支持大腦、骨骼、脂肪、軟骨、心臟和血細胞的生長。

是否嘗試過從循環的腫瘤細胞中建立類器官嗎?

還沒有。我覺得其局限將是可用于分離循環腫瘤細胞的血液量,以及腫瘤細胞的數量是否足夠建立類器官。

從正常組織和腫瘤組織中建立類器官有什么明顯的區別嗎?

在胰腺或乳腺等組織中,正常的類器官是由導管細胞產生的,建立正常類器官的效率較低,這是因為導管細胞在微小組織中含量較低。

您用哪種培養基培養來自轉移部位腫瘤的類器官?比如原發結腸的肝臟轉移瘤—使用肝癌用培養基或腸癌用培養基?

對于轉移性病灶的培養,我們使用原發灶的培養基配方,所以來自肝臟的CRC轉移病灶在腸癌培養基中培養。

對于腫瘤類器官,是否更適應培養條件的克隆會有生長選擇?

在建立腫瘤類器官時,我們使用和建立正常組織類器官相同的方法和條件。因此,如果沒有經過任何選擇的條件允許正常組織類器官的生長,我們不期望腫瘤細胞有任何的選擇。

有許多報道正常組織類器官生長超過癌癥類器官。你有過這樣的經歷嗎?你對提高癌癥類器官的生長擴增有什么建議嗎?

這是前列腺腫瘤類器官遇到的問題。利用類器官技術培養前列腺細胞的實驗方案已經建立,并且效果良好(Karthaus et al. Cell 2014;(159):163-175; Drost et al. Nat Protoc 2016;(2):347-58). 但在建立前列腺腫瘤類器官時,從前列腺腫瘤中切除的組織總是被正常/健康的前列腺細胞污染,這些正常細胞過度生長,腫瘤細胞在傳代中丟失。

在建立其他癌癥模型時,阻止正常細胞生長的方法包括去除正常細胞必需的一種生長因子,或者添加一種能殺死WT TP53細胞的化合物Nutlin-3。 舉例如下:

  • 對于結腸癌模型,培養基中去除Wnt3a,因為CRC的主要驅動因素是APC突變。
  • 在建立胰腺癌模型時,可以將EGF從培養基中去除,因為PDAC的主要驅動因素是KRAS突變。
  • 為了建立惡性卵巢癌模型,可以在培養基中添加Nutlin-3a,因為惡性卵巢腫瘤的主要驅動因素是P53突變。

對于其他類型的腫瘤,如乳腺癌或肺癌,沒有形成腫瘤的主要驅動因素,可以在材料足夠的條件下,在48孔板中用不同培養基進行篩選。篩選方法比如去除EGF(針對KRAS或EGFR突變體),添加Nutlin3a (針對TP53突變),去除Noggin或TGFBi (針對BMP或TGFB通路)等。

另一個關鍵方面是病理學家的參與,為腫瘤類器官建立提供盡可能純凈的腫瘤樣本。

您是否測試過,隨著傳代擴增,來自原患者的基因組改變在類器官中有多大程度的保持?是否可以保持?

在我們學術小組關于類器官生物庫的第一份出版物中 (i.e. van de Wetering et al. Cell 2015;(161):933-945, Sachs et al. Cell 2018 (172):373-386), 直接比較了原始腫瘤的突變和衍生類器官的重疊超過80%。

僅在腫瘤或僅在類器官中測定突變的情況下,用于測序或生成類器官的腫瘤片段是不一樣的。此外,腫瘤類器官僅代表了腫瘤的上皮成分(腫瘤細胞),因此在測序過程中發現突變頻率較低。然而在腫瘤樣本中,其他類型的細胞也存在并被測序。

您會對類器官做基因篩選嗎?也就是說,如果我們想要一個包含特定癌癥突變的模型,我們能否獲得?

HUB癌癥類器官生物信息庫進行了DNA和RNA水平上的檢測,因此每個類器官模型的遺傳背景和基因表達都是已知的。

您能解釋為什么同一病人的4個克隆中至少有1個表現出耐藥性嗎?

每個克隆產生于一個CRC原發腫瘤的不同區域。當每個克隆暴露于不同的化合物時,觀察到至少有一個克隆對該藥物有耐藥性。這表明耐藥性是腫瘤固有的,不一定是治療的反應。要了解更多,請參考我們的學術合作伙伴發表的文章數據 (Roerink et al. Nature 2018;(556):457-462).

是否檢查了病人來源的細胞和相關類器官的多重耐藥性?

是的,我們正在評估是否可以在未經治療的腫瘤產生的類器官中發現耐藥克隆。我們也在收集原發病灶的復發病灶的標本,以了解耐藥的機制。

您有利用病人來源的類器官進行藥物體外療效試驗成功復制人體臨床試驗的例子嗎?

HUB目前正在評估類器官對轉移性CRC患者的預測價值。去年,《科學》雜志發表了癌癥研究所的研究結果,比較了CRC患者的類器官(類器官根據我們的方案產生)和臨床反應。結果相當驚人,對陰性結果的預測達到100%, 陽性結果的預測達到85%。

用于在小鼠體內建立異種移植瘤的最小類器官數量是多少?

建立異種移植所需的類器官數量與細胞系所需的數量相當。在我們的一個合作項目中,500,000個細胞(約32,000個類器官)可以產生一個PDX模型。

如果您對HUB腫瘤類器官有任何問題,請與我們聯系。

Topics: Oncology

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