类器官在癌症研究、药物筛选与精准诊疗中的应用进展

<正>癌症是世界性的医疗健康挑战。在中国,癌症的五年生存率仅有40.5%,严重威胁人民健康,并造成社会发展的沉重负担^[1]。尽管靶向治疗和免疫治疗给部分患者带来一线生机,然而,肿瘤的精准诊疗受限于明确的药敏标记物^[2]。长期以来,肿瘤的药物筛选常依赖于传统的二维培养及患者来源的肿瘤异种移植(patient-derived xenograft, PDX)模型。细胞系作为癌症研究中最早及最为普遍应用的模型,具有可操作性高、     

卵巢癌类器官的建立及其在药物测试中的应用进展

卵巢癌是女性生殖系统中常见的恶性肿瘤,发病率逐年上升.传统的肿瘤细胞系和动物模型由于自身缺陷难以反映患者肿瘤的真实特征,导致在这两种模型中试验有效的药物难以用于临床实践.肿瘤类器官是近年来的前沿研究领域,它能够高度还原体内肿瘤的生物学特征,精确预测患者对药物治疗的反应,为肿瘤的基础研究和临床研究提供了新的体外模型.本文...     

类器官的研究现状及应用前景

类器官(Organoid)是应用体外三维(3-Dimensional,3D)培养技术建立的结构和功能上类似于器官的小型组织,具有组织自我更新及可长期培养的特点,在一定程度上模拟体内器官生理活动和病理变化,可成为精准医疗、器官移植、药物筛选、药物作用机制研究的理想体外载体。就类器官的生物学特点、分类、应用前景及研究发展现状进行评述。     

类器官技术在头颈部肿瘤中的应用进展

头颈部鳞状细胞癌是全球第六大常见恶性肿瘤,在我国发病率为135.1/10万.头颈部解剖复杂,临床表现多样,早期诊断困难,因此,早诊断早治疗研究探索空间较大.类器官(Organoid)是一种体外3D培养技术,与对应的器官拥有类似的空间组织及生物学功能,是一种较好的肿瘤研究模型.因此,头颈部鳞状细胞癌类器官逐渐受到重视,有...     

小鼠颌下腺类器官辐射损伤模型的建立

目的：本实验拟建立小鼠颌下腺（SMG）的类器官辐射损伤模型，为唾液腺辐射损伤修复相关研究提供模型支持。方法：取4周龄小鼠SMG组织利用胶原酶消化成单细胞悬液，接种于基质胶中培养并传代。利用倒置相差显微镜观察SMG类器官生长形态。组织包埋后通过免疫荧光技术检测细胞角蛋白（CK8）及水通道蛋白（AQP5）表达情况。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定培养上清液中唾液淀粉酶（AMS）含量，利用电子直线加速器对小鼠SMG类器官模型进行不同剂量（0 Gy、5 Gy、10 Gy、15 Gy）的X线照射；通过ATP细胞活力试剂盒检测各组细胞活性。结果：小鼠SMG类器官呈类圆形球体生长，随着传代培养可见小叶结构形成。小鼠SMG类器官中CK8、AQP5染色阳性，细胞培养上清液中可检测到AMS表达，证实SMG类器官属腺上皮来源并具有分泌AMS功能。放射性照射使类器官增殖速度减慢，球体周围近似崩解形态。ATP细胞活力检测显示，细胞活力随着照射剂量的增加而下降（P<0.05），照射剂量为10 Gy时，细胞活力约为0 Gy组的50%。结论：小鼠SMG类器官辐射损伤模型构建成功，且10 Gy为唾液腺辐射损...     

结直肠恶性肿瘤类器官和类组装体的药物筛选新进展及临床应用展望

类器官(organoid)、类组装体(assembloids)作为具有三维结构的微器官, 可高度模拟来源组织的形态结构与生理功能, 培养出有稳定表型的组织结构, 是用于临床疾病研究的良好模型。类器官、类组装体相关研究进展迅速, 应用前景广阔, 在生理学、器官移植、生物信号传导、药物研发、高通量筛选及肿瘤个体化治疗等研究中具有重要意义。本文针对类器官、类组装体在结直肠恶性肿瘤中的研究进展进行简要综述, 探讨了类器官、类组装体模型的产生、发展进程, 概括了现有的类器官、类组装体培养技术及其应用场景, 特别是在结直肠恶性肿瘤研究和药物筛选等方面的进展。这些研究成果表明类器官、类组装体作为结直肠恶性肿瘤研究中一种新颖可靠的临床模型, 在高通量药物筛选中优点突出, 可结合联合液体活检、基因编辑、肿瘤免疫治疗等技术在多个研究领域发挥效用。     

类器官模型在结直肠癌研究中的应用

类器官是近年来逐渐兴起的一种新型研究模型，在疾病发展、药物筛选、新药研发、个性化医疗等领域应用前景广阔。近年来，结直肠癌类器官模型已较为成熟，本文对结直肠癌研究中的常见模型及其类器官模型的构建与应用现状作一综述。     

类器官在人类病毒研究中的应用进展

病毒是危害人类健康的重要病原体，由于缺乏能再现病毒自然感染过程的体外研究模型，这为深入研究病毒致病机制、宿主-病毒之间相互作用等带来了巨大挑战，严重阻碍了病毒致病机制的研究、抗病毒药物的筛选和疫苗的开发。类器官技术能在体外构建模拟体内组织结构和生理功能的实验模型，被认为是目前最具潜力的病毒感染研究模型。文章就类器官在病毒体外培养、宿主-病毒相互作用、病毒致病机制及抗病毒药物筛选等研究中的应用进展作一综述。     

类器官的研究现状及其作为临床前模型的应用

体外培养的类器官主要由成体干细胞和多能干细胞分化而来.现已培养出肠道、泌尿生殖系统、脑、肝脏等多种类型的类器官.作为一种新兴的模拟人体器官发育及疾病发生发展过程的研究模型,已在疾病建模、筛选抗癌药物、药物开发、基因及细胞疗法中得到广泛的应用.该文主要针对培养体系成熟类器官的研究现状及类器官作为疾病的临床前模型的应用作一...     

乳腺癌类器官共培养技术的建立和优化

目的·改进乳腺癌类器官培养传代方法,建立富集肿瘤相关成纤维细胞(cancer associated fibroblasts,CAFs)的共培养体系.方法·采用不同类型胶原酶(Ⅰ型、Ⅲ型、Ⅳ型)处理5例乳腺癌新鲜肿瘤组织,通过细胞计数法计数组织消化后的细胞数量,用流式细胞仪分析细胞活性;采用含有不同含量成纤维细胞生长因子...     

小鼠小肠类器官体外培养体系的建立与应用

目的 建立一种研究肠上皮细胞的体外模型—小肠类器官培养体系，探索其相关病理检测技术方法，为肠道相关疾病的体外研究提供便利平台。方法 将小鼠肠上皮隐窝分离并培养成小肠类器官，体外模拟肠上皮的生长发育过程。通过制作石蜡切片，探索应用免疫组化技术以及基于基质胶中类器官三维水平免疫荧光技术对相应的增殖与分化信号进行检测。结果 探索并建立了小肠类器官体外培养体系，应用石蜡切片免疫组化技术与三维水平免疫荧光技术能够准确检测小肠上皮结构的生长发育状态。结论 小肠类器官体外培养体系的建立与免疫检测技术的应用，将逐渐使其成为人们研究肠道相关疾病最为有利的技术手段。     

心脏类器官的生物构建策略及应用进展

类器官是一种在体外利用人诱导多能干细胞构建的三维生物组织工程,能够高度的模拟体内细胞的生物学特性和功能。在全球范围内,心血管疾病是导致死亡的主要原因,相关研究主要局限于传统的二维细胞和动物模型。人类心脏类器官是复杂的多细胞聚集物,包括心脏组织的转录、功能和形态特征,在疾病机制研究、药物实验、再生医学等领域的发挥重要作用。本文主要介绍心脏类器官模型的生成方法,类器官在心血管疾病中应用进展,及心脏类器官的前景和面对的挑战。     

分化可控的人类鼻粘膜类器官模型的建立

目的 建立分化程度可控、能够重现来源组织结构和功能的人类鼻粘膜类器官模型。方法 采集手术切除的新鲜中鼻甲和鼻息肉组织,将消化过滤的鼻粘膜上皮细胞分为连续“扩增”培养组（EO组）及“扩增-分化”分段培养组（DO组）。分别在基于气液界面进行体外3D类器官培养,通过STR鉴定、电镜及免疫组化染色分别对两组鼻粘膜类器官的结构、细胞组成及纤毛功能进行鉴定。再通过PAS染色对DO组中分化后的鼻粘膜类器官分泌功能进行鉴定。结果 整个培养期间,均能生长出直径逐渐增大的空泡状或实心球状3D类器官。培养第16天,DO组多为空泡状类器官,EO组多为实心球状类器官,DO组空泡数比例大于EO组（[ 21.67±8.57）% vs（54.67±13.26）%,P<0.05]。将鼻粘膜类器官与来源组织同时进行STR检测,匹配度为100%。培养第21天,DO组鼻粘膜类器官扫描及透射电镜显示纤毛超微结构,而EO组多显示出短绒毛结构。免疫组化染色结果显示,呼吸区粘膜主要包含P63（基底细胞）、β-tubulin（纤毛柱状细胞）、MUC5AC（杯状细胞）。相比EO组,DO组类器官纤毛细胞数[(7.95± 1.81)% vs (27.04±5.91)%,P<0.05]及杯状细胞数[(14.46±0.93)% vs (39.85±5.43)%,P<0.05）占比更大,基底细胞占比差异无统计学意义（P>0.05）。DO组中分化后的鼻粘膜类器官糖原染色呈阳性表达。结论 本研究首次采用“扩增-分化”分段式培养法,培养出能够在体外长期稳定生长、高度拟似来源组织形态结构和功能（纤毛功能及分泌功能）,且分化程度可控的鼻粘膜类器官。     

多器官功能障碍综合征的研究现状与进展

多器官功能障碍综合征 (ＭＯＤＳ)是一种在严重感染、创伤、休克及大手术等原发病发生 2 4ｈ后 ,机体同时或序贯发生两个或两个以上器官或系统功能障碍的临床综合征。ＭＯＤＳ是临床常见的危重症 ,其特点是发病率高、病情凶险、病死率高 ,是ＩＣＵ患者的重要死亡原因。据报道 ,美国每年约有 75万例重症感染患者 ,其中 2 0万例死于ＭＯＤＳ。我国目前尚缺乏统计学资料 ,据推测 ,每年约有 80万例患者死于重症感染 ,至今仍为危重患者生命安全的最大威胁[1] 。尽管近年来对ＭＯＤＳ的研究取得较大进展 ,但其病死率仍高达 3 0 %～ 5 0 % ,是急救…     

肝癌类器官的培养及应用研究进展

肝癌是临床常见的恶性肿瘤之一,但其发病机制尚未完全明确。目前肝癌研究模型可分为体内模型和体外模型两种。肝癌体内模型是指诱使肝癌发生在动物体内,体外模型则主要是传统二维培养的永生化癌细胞系,但其并不能反映细胞真实形态、肝癌微环境以及体内肝癌的空间结构等,无法真正模拟机体内肝癌发生环境,这或许是导致科研成果与临床应用不一致的原因,阻碍了人类攻破肝癌的进程。近年来类器官技术飞速发展,体外建立与机体内更相似的肝癌样器官有望成为研究肝癌发生发展机制的强有力工具。文章主要对肝癌类器官的培养及应用研究进展进行综述。     

膀胱癌患者来源的异种移植物模型构建与应用研究进展

肿瘤患者来源的异种移植物模型可将肿瘤组织植入免疫缺陷小鼠体内,以保留患者肿瘤的组织学和分子表型特征,进一步再现原发肿瘤的异质性,因此,该模型成为较为可靠的体内人类肿瘤模型,能更加精准地用于开发特定肿瘤生物标志物、创建个体化治疗以及研发治疗癌症的药物。本文就目前有关膀胱癌患者来源的异种移植物模型构建过程中受体动物的选择、移植部位以及该模型的优势与不足等相关研究进展进行综述,以期为其应用于膀胱癌治疗的研究提供参考依据。     

类器官在泌尿系肿瘤中的研究进展

类器官作为新兴的3D体外模型系统,具有保持原有组织基因型和生物学特性的优点,能够一定程度上模拟原位组织中细胞和基质之间的结构关系及模拟发育过程和器官功能。将肿瘤组织用该技术所培养形成的肿瘤类器官,可进一步揭示肿瘤发生、发展、维持过程中的不同信息分子及机制的变化,深入理解肿瘤的发生过程。在泌尿系肿瘤方面,相关实验证明3D类器官技术弥补了传统2D模型培养技术的缺陷,有助于建立泌尿系肿瘤发生的模型和肿瘤表型的分子特征,以发现各种泌尿器官和肿瘤谱系的肿瘤细胞起源的生物标志物。使用类器官为开发创新的疗法、识别诊断或预后的生物标志物、开发筛选系统及制定患者的特异性治疗方式等创造了巨大的可能性。本文主要讲述类器官在常见的泌尿系肿瘤的相关研究进展。     

免疫类器官在肿瘤免疫治疗中的研究进展

免疫类器官是一种体外3D培养模型。免疫类器官的出现推进了肿瘤免疫治疗的建模和精准医疗的转化应用。本综述旨在探讨免疫类器官的构建方法以及其在肿瘤免疫治疗中的潜在价值。     

人胆囊类器官培养体系的建立与鉴定

目的 构建人胆囊类器官的培养体系,实现人胆囊类器官体外稳定快速扩增,并鉴定其特性。方法 分离人来源胆囊组织上皮细胞,运用三维培养体系将细胞嵌入基质胶中进行3D培养。观察胆囊类器官生长过程中球囊样结构的面积、周长与形态,计算形状因子。利用细胞免疫荧光染色技术检测胆囊类器官的干性标志物CD133、富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5(LGR5)以及胆管上皮细胞标志物肝细胞核因子1β(HNF1β)、上皮细胞黏附分子（Ep CAM）、细胞角蛋白7、细胞角蛋白19、性别决定区Y框9(SOX9)的表达情况。使用5-溴脱氧尿嘧啶核苷（Brd U）摄入实验检测小分子CHIR-99021和blebbistatin对类器官增殖特性的影响。结果 胆囊类器官在体外培养过程中,类器官形成的球囊面积逐渐增大,第7天的类器官面积与第1天比较差异有统计学意义（P<0.01）,第7天时其形状因子从第1天的0.80(0.75,0.84)增高至0.83(0.81,0.85)(P<0.01),表明类器官在体外稳定生长且形状逐渐趋于一个完美的圆。免疫荧光染色可见类器官表达胆管上皮细胞标志物。在培养基中加入小分子CH...