为眼内肿瘤建立可做药理检测的模型

波恩大学医院(University Hospital Bonn)、蒂宾根大学医院(University Hospital Tübingen)及意大利合作团队,在 Investigative Ophthalmology & Visual Science 报告了一组葡萄膜黑色素瘤患者来源类器官。研究希望同时评估肿瘤特征的保留情况,以及表观遗传药物作用后的变化。

样本来自 2024–2025 年接受眼球摘除手术的 5 位患者。团队采用空气—液体界面(air–liquid interface,ALI)体系,将患者肿瘤组织建立为三维培养模型,并与对应原肿瘤进行组织学、DNA、RNA 和组蛋白修饰比较。

培养可维持一个实验窗口,但扩增能力有限

5 例均从冻存组织建立了模型,4 例也能从新鲜组织建立。不同模型的生长速度不同,通常在培养后 2–4 周明显增加,4–8 周趋于稳定,之后逐步衰退。

研究尝试传代后,生长较慢并出现退化,模型未能维持超过 11 周。组织形态及 MART-1、HMB-45、SOX10 等标志支持黑色素细胞来源;但研究在已检时间点未检测到原肿瘤中的淋巴细胞和巨噬细胞。

保留驱动变异,也出现培养相关差异

匹配 DNA 测序显示,主要肿瘤相关变异总体保留,部分等位基因频率发生变化。作者将这些差别与培养选择、组织纯度和技术因素一起讨论,而未把每一项变化都归因于同一机制。

在 16,657 个基因中,原肿瘤与类器官之间有 494 个差异表达基因。许多差异涉及免疫、血管及微环境过程,与培养物中这些成分的缺失相符;整体表达仍呈现患者相关的相近模式。

组蛋白翻译后修饰分析使用 4 对原肿瘤与类器官。部分乙酰化降低、抑制性甲基化增加,但模型仍大体保留患者特异的分组特征。与作者此前的细胞系数据相比,类器官中的若干修饰偏移幅度较小。

Quisinostat 改变分子指标,形态反应较弱

药理实验使用组蛋白去乙酰化酶抑制剂 quisinostat,并以培养液及匹配 DMSO 为对照。药理和分子检测分别使用相应患者来源模型子集。

处理后,明场照片未出现明显的组间形态差异,但细胞活力发光信号因模型而异。RNA 分析显示 811 个差异表达基因,包含增殖及黑色素细胞身份相关基因下降,以及部分神经或神经外胚层程序相关基因增加。

多种组蛋白 H3、H4 乙酰化标志随处理增加,与药物的预期生化作用方向一致。RNA 比较基于 2 个肿瘤来源的 8 份类器官样本;这些样本数与最初建立模型的 5 位患者属于不同层次。

葡萄膜黑色素瘤类器官的药物活力曲线、转录变化及组蛋白修饰比较。

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Quisinostat 处理后的类器官活力、基因表达与组蛋白修饰。(Leticia Ussem, Karin U. Loeffler, Verena Tischler et al. / Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2026, Figure 4;CC BY 4.0)

药效评价需要同时观察活力和靶点相关变化

这项研究将细胞活力、转录变化与组蛋白修饰放在同一评价中。对于直接作用于去乙酰化酶的药物,修饰测量能够提供较接近药物作用过程的信息;模型外观没有明显改变时,分子层面的响应仍可能出现。

当前模型缺少显著的免疫、血管和基质成分,培养也会改变部分表观遗传特征。研究的价值在于给出了这些差异的实测比较,并建立了可供继续研究的患者肿瘤药理检测窗口。

来源与延伸阅读

  1. Establishment of Uveal Melanoma Patient-Derived Organoids Using an Air-Liquid Interface System for Translational Research ↗