女性癌症类器官研究系列
——高级别浆液性卵巢癌类器官的
培养技术与前沿探索
1.背景介绍
卵巢癌是全球第三大常见的妇科恶性肿瘤，其死亡率在所有癌症中最高[1]。卵巢肿瘤分为上皮性肿瘤（90%）、生殖细胞肿瘤（3%）和性索间质肿瘤（2%）。2020年世界卫生组织将上皮性卵巢癌主要分为五种病理类型：高级别浆液性癌（70%）、子宫内膜样癌（10%）、透明细胞癌（6-10%）、低级别浆液性癌（5%）和粘液癌（3-4%）[2]。
高级别浆液性卵巢癌（High-Grade Serous Ovarian Cancer, HGSOC）是一种具有高度侵袭性、早期转移和高复发率的恶性肿瘤[3,4]。由于其复杂的分子特征和对传统治疗的耐药性，疾病的研究和治疗仍面临诸多挑战。近年来，随着生物技术的快速发展，类器官已作为一种新兴工具。目前研究人员已成功建立HGSC类器官模型。
2.高级别浆液性卵巢癌类器官构建流程
目前主要将患者来源的癌组织作为主要生物材料来源。将获取的癌组织放置在组织保存液中，4℃条件下运送到实验室。在无菌环境下，使用全自动解离仪消化处理。通过离心、过滤等方式去除红细胞和其他非目的细胞。计数后将细胞沉淀按照一定比例与基质胶混合，点种于培养板中。最后加入类器官培养基培养，使用全自动活细胞成像仪定期拍照、观察。在适当时间点进行传代或冷冻保存，以便开展下游实验（图1）。
图1卵巢癌类器官构建流程[5]
卵巢癌类器官的生物材料来源多样，包括患者原发性/转移性癌组织及腹水等样本，这些可以通过手术或穿刺术获取。不同来源样本具有不同的生长特性，其中腹水样本操作较为便捷，富含游离癌细胞，适用于快速建立类器官模型。不同的构建体系存在差异，导致其成功率不尽相同（表1）。
表1 卵巢类器官的培养方法和形成率
注：a列样本量/类器官系示从n个患者中成功建立X个类器官系
3.高级别浆液性卵巢癌类器官研究进展
HSGOC类器官重现原始患者肿瘤的基因组图谱。研究人员发现HSGOC类器官中均存在与相应肿瘤组织一致的TP53突变。而且，TP53突变的变异等位基因频率（VAF）在所有类器官培养中均为1[12]。然而，在某些晚期类器官培养物中观察到新突变。研究表明，类器官在长期传代过程中维持了原始肿瘤的拷贝数变异（CNV）谱。来自同一患者不同临床阶段的类器官也保留了肿瘤演化过程中获得的基因组变化[12]。
HSGOC类器官更精准模拟患者体内药物反应。研究发现，患者来源的卵巢癌类器官对卡铂/紫杉醇组合的反应与患者的临床反应（CA125水平降低）高度相似，并且耐药性表现也与患者复发情况相符。进一步用吉西他滨治疗时，类器官的敏感性与患者临床表现一致（CA125正常化）[12]。不仅如此，卵巢癌类器官还在耐药性机制研究和新型靶向治疗开发中具有重要应用。它们还可用于DNA修复分析和治疗敏感性测试，帮助快速评估肿瘤的可靶向缺陷，为治疗提供更合适的选择[6]。为进一步探究化疗耐药的分子机制，研究人员使用顺铂耐药和顺铂敏感的卵巢癌类器官进行了RNA测序，发现FBN1在卵巢癌化疗耐药中发挥关键作用，并通过FBN1/VEGFR2/STAT2信号轴影响糖酵解和血管生成，导致耐药性。基于此，提出一种FBN1靶向疗法与抗血管生成药物联合治疗的新策略[13]。
HSGOC类器官为卵巢癌的早期诊断和治疗提供新平台。研究人员通过敲除TP53和RAD51D基因模拟HGSOC的早期阶段，TP53的缺失能够逆转RAD51D缺失对类器官增殖和DNA修复的负面影响，而RAD51D的缺失则导致同源重组功能受损和细胞周期阻滞。TP53和RAD51D共同缺失的类器官对铂类药物和PARP抑制剂表现出更高的敏感性，这为早期检测致癌作用、机制探索和药物筛选提供体外平台[14]。
综上所述，高级别浆液性卵巢癌类器官的相关研究取得重要进展，尤其在肿瘤微环境模拟、药物筛选及耐药机制研究方面展现出广阔前景。当前类器官培养仍然面临一些挑战，如长期培养的稳定性、肿瘤异质性的完整性以及与体内微环境匹配度等问题。未来，结合单细胞组学、基因编辑、高通量筛选以及人工智能等新技术，有望进一步优化类器官模型，推动应用。
参考文献
扫码关注获得更多内容
小红书@一米生物
视频号@一米生物
知乎@一米生物
公司简介
微信号｜一米生物
服务热线｜400-097-3606
