多孔细胞培养板。
多孔细胞培养板。(Lilly_M / Wikimedia Commons;CC BY-SA 3.0)

15 份培养保留组织和激素受体特征

美国加州大学戴维斯分校(University of California, Davis,UC Davis)团队在 International Journal of Gynecological Cancer 报道了子宫内膜癌类器官的药物测试。研究利用子宫切除后的剩余肿瘤组织,以无血清条件建立短期原代培养。

15 份培养成功建立,来自 14 份子宫内膜肿瘤和 1 份转移病灶。细胞在早期形成小球形结构,部分随后继续长大;模型形态和免疫染色总体保留原组织特征,但部分增殖和 CD44 标志与原肿瘤不同。

初代培养还含有纤维母细胞样成分。团队因此没有把整孔 ATP 活力作为主要生长终点,而是选用能持续增大的类器官数量,分别观察模型与其他细胞成分。

用 2 周后的大类器官数量衡量抑制

实验在 96 孔板每孔接种 5,000 个细胞、5 µL BME,覆盖 100 µL 含测试药物的培养液,每 2 天换液。2 周后,显微镜计数直径大于 100 µm 的类器官,比较给药和溶剂对照。每种条件采用 6 个复孔。

这一阈值来自连续观察:能长到 100 µm 以上的模型,多数仍持续生长;较小结构往往已经停止增长。13 份未处理培养中,每孔平均得到 20.6 个这类持续生长的模型,培养间及复孔间仍有变异。

初筛使用单个药物浓度,测试内分泌药物、受体酪氨酸激酶抑制剂、BBI608、顺铂和紫杉醇。对抑制较明显的 BBI608,团队再用传代模型进行 4 个浓度的 IC50 实验。

不同药物和患者培养的生长反应不同

1 µM BBI608(napabucasin)在几乎所有培养中明显抑制模型生长。10 份培养的平均 IC50 为 0.328 µM,范围 0.02–0.948 µM。作者把这一观察与肿瘤干细胞样生长程序联系,作为后续研究的线索。

紫杉醇 1 µM 在 14 份培养中的 11 份出现显著抑制;顺铂 50 µM 则没有表现出强生长抑制。不同受体激酶抑制剂仅在部分模型中有效,各培养具有不同的药物反应组合。

7 份 1 级肿瘤培养中,4 份在氟维司群 1 µM 下受到抑制。醋酸甲地孕酮 1 µM 未出现显著抑制,其他孕激素的少量测试也未显示同样效果。作者指出,相关孕激素作用可能依赖模型中不足的基质信号,或未被本实验的生长终点捕捉。

该实验评估模型形成和持续生长

模型来自初代或早代培养,药物在形成和生长过程中持续存在。研究主要衡量达到尺寸阈值的模型数量;小于 100 µm 的结构及其细胞变化,没有被这个计数指标完整描述。

作者将其定位为个体肿瘤药物测试的可行性研究,并提出进一步检验重复性和长期扩增。模型生长反应与患者接受治疗后的临床疗效对应,是作者提出的后续验证工作。

来源与延伸阅读

  1. The Use of Endometrial Cancer Patient–Derived Organoid Culture for Drug Sensitivity Testing Is Feasible. International Journal of Gynecological Cancer (2017). ↗