胶质母细胞瘤培养细胞的荧光显微图
胶质母细胞瘤培养细胞的荧光显微图(Alex Gray / Wellcome Collection;CC BY 4.0)

37 个类器官来自 52 份手术肿瘤组织

山东大学齐鲁第二医院(The Second Qilu Hospital of Shandong University)等团队在 Communications Biology 报道利用胶质母细胞瘤类器官(glioblastoma organoids,GBO)评价免疫细胞的研究。研究从手术肿瘤组织保留小块材料,在减少长期单细胞扩增的条件下建立三维模型。

52 份组织中有 37 份在约 1–2 周内成功形成类器官。团队先用摇床培养约 3 天,再转入双向旋转的地面微重力模拟反应器,转速为 25 rpm。该装置通过旋转改变组织所受的力学环境。

相比持续摇床培养,旋转体系得到的类器官外形较规则,长时间培养后的状态也较稳定。免疫组化和流式检测显示,模型中仍可检出肿瘤及部分免疫、间质相关标志。

灌流芯片延长观察,并提供免疫细胞迁移空间

芯片中央通道容纳类器官,2 侧通道加入免疫细胞,连接结构允许细胞向肿瘤移动。中央的蜂窝排列包含 24 个区域,使团队能够在同一装置内观察多个类器官。

灌流比较采用约 10 mL/24 小时的培养液供给。静态芯片中的类器官在 48 小时后存活降低,灌流条件较好地维持了观察期内的存活。

共培养选择直径约 500 μm 的类器官。较大的类器官中心染色和存活较差,尺寸与供液条件因此会影响损伤信号的观察。

B7H3 靶向 CAR-γδ T 细胞增加损伤信号

团队比较未经修饰的 γδ T 细胞与嵌合抗原受体(CAR)修饰的 γδ T 细胞。CAR 识别肿瘤相关靶标 B7H3;另一部分比较在 CAR-γδ T 细胞基础上加入 PD-1 或 TREM2 靶向抗体。

约 10 个类器官合计约有 100000 个细胞,加入约 100000 个效应细胞,估算效靶比约 1:1。研究在 0、24 和 48 小时用碘化丙啶(PI)成像检测损伤,通过图像中的细胞计数评价相对杀伤作用。

CAR-γδ T 细胞组的损伤信号强于未经修饰组;加入 PD-1 或 TREM2 抗体后,作用进一步增加。图中统计以 3 个生物学重复为依据。

联用作用的解释还需要直接机制证据

作者提出,PD-1 抗体可能减轻 T 细胞抑制,TREM2 抗体可能改变肿瘤微环境中的免疫状态。当前实验比较了杀伤结果,尚未直接证明上述过程是联用作用增强的原因。

类器官保留的细胞比例可能在培养中改变,长期生长也会选择部分细胞群。模型缺少完整血脑屏障、系统免疫和体内循环,可能影响对体内免疫细胞作用的解释。

装置规模和患者结局仍是后续评价重点

旋转反应器容量、芯片装配及可并行样本数限制了当前通量。作者提出继续优化操作一致性,并通过更多患者材料及体内研究评价模型中的药物和免疫作用。

研究尚未检验芯片结果与患者治疗结局的对应关系。扩大患者配对材料,有助于评价短期体外杀伤能否反映临床反应。

来源与延伸阅读

  1. Microgravity-cultured glioblastoma organoids integrated with microfluidic chip for CAR-γδ T evaluation. Communications Biology (2025). ↗