
正常胆管的分支形态,为肿瘤模型提供另一种培养条件
传统胆管类器官常呈囊状,与具有连续管腔和分支的胆管结构仍有距离。荷兰、英国和瑞典团队在 Cell Stem Cell 报道可形成分支的人胆管类器官,并把这套培养条件用于胆管癌,检查模型状态是否影响化疗反应。
在正常成人肝内胆管来源模型中,20 条培养线有 14 条能形成分支;在这 14 条线内,平均约 48.4% 的类器官呈分支形态,变异也较大。分支与囊状结构会共存,说明这一培养条件下仍存在来源与形态差异。
分支组织具有连续管腔、细胞极性和转运功能。研究用维拉帕米阻断罗丹明向管腔转运,并观察促胰液素诱导膨胀及生长抑素的抑制作用。这些功能工具帮助确认组织特征,后续胆管癌化疗实验则回答另一层药物研究问题。
细胞来源和培养顺序,限制了分支平台的适用范围
分支培养同时涉及生长条件与组织形态的变化。研究先在促进经典 WNT 信号的条件下扩增胆管类器官,再转入同时改变 WNT 与转化生长因子 β 信号的阶段。作者指出,两种条件的先后顺序是形成分支的重要前提。
3 个肝外胆管来源和 3 个胎儿肝内胆管来源模型均未形成分支。作者讨论,胎儿材料的发育阶段或所需信号可能不同;形成分支所需的条件存在来源差别。
一旦成功建立,正常分支模型可传代超过 20 次并保持相近结构,为重复研究提供条件。这项长期维持观察针对正常胆管模型,肿瘤模型的稳定性与化疗反应还需分别检验。
分支模型可测到胆管离子转运,虽然表达部分肝细胞相关标志物,肝细胞功能仍有限。后续药物实验测量的是胆管癌细胞活性,模型的胆管功能与肝细胞代谢功能各有具体检测依据。
3 对胆管癌模型出现不同的组织与转录特征
团队将 3 位患者来源胆管癌类器官分别置于传统囊状条件和分支条件中培养。2 周后,分支条件中的肿瘤形成更致密、排列紊乱的分支状外生结构,极性有限,与正常分支胆管的有序结构不同。
两种肿瘤培养状态之间检出 149 个差异表达基因。以这些差异基因为范围,分支模型与配对原肿瘤的平均相关系数为 0.80,传统模型为 0.55。该比较专门聚焦于两类模型不同的基因,说明这一组特征更接近原组织,全转录组相似度尚需另作未筛选基因的比较。
分支模型还表现出较强的缺氧、转化生长因子 β 等相关信号,传统模型则更偏向细胞增殖相关表达。3 对模型的供者差异依然明显;其中 1 份原肿瘤转录资料来自既有公开数据,其余与本研究资料合并分析。
72 小时化疗显示,分支培养模型较难被合用两药抑制
研究分别给予吉西他滨、顺铂,或将二者合用,72 小时后用发光法测量三磷酸腺苷所反映的细胞活性,并相对未处理对照拟合剂量反应。比较对象是 3 对患者来源模型,孔内重复不增加患者数。
两种培养条件下的肿瘤类器官都耐受顺铂单药。吉西他滨与顺铂联合时,传统囊状模型的活性随剂量增加下降得更明显,分支模型的曲线向较高剂量方向移动,呈现相对耐受。
原文方法所列吉西他滨浓度范围、图中的剂量轴单位,以及结果段的半数抑制浓度和差异倍数无法一致对应。因此,可靠的报道范围是两种模型在该实验中的反应方向,精确效力和倍数仍存在不确定性。
耐受与培养状态相伴,机制和患者预测仍待验证
作者比较了两种培养状态的增殖指标,差异未达统计显著,P=0.1。增殖速度对药物活性信号的贡献仍有不确定性。转录变化提示可能相关的通路,但研究没有逐一证明它们造成耐药。
培养条件改变的同时,形态、信号及代谢状态也可能变化。本研究说明,培养状态是解释胆管癌药敏的重要因素;分支形态本身与耐受之间的因果关系尚未确立。
研究者认为,分支模型较耐受的表现更接近胆管癌总体上对化疗反应有限的特点。不过,研究未提供这 3 位患者各自的治疗结果,模型与配对临床反应的关系尚未验证。