2025年8月6日
该方案详细描述了高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)小鼠模型的建立方法 体外 和 体内从小鼠输卵管类器官的建立,到通过基因改造模拟人类高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)的遗传特征,再到将其移植至同系小鼠卵巢囊腔中 体内 肿瘤的形成
是的,我们目前正在致力于开发高级别浆液性卵巢癌的新型模型,这些模型在所述方案的意义上是同源的。我们从健康小鼠中获取健康的输卵管,然后在培养皿中将其培养成类器官,再引入在人类该疾病典型病例中通常会发现的各种遗传错误或基因修饰。这一点非常有意义,因为一方面,你可以在培养皿中以类器官的形式研究这些肿瘤的各种内在因素,而类器官比传统的二维培养更接近真实情况。
但关键在于,由于存在同源性模型,我们可以将这些类器官重新移植回小鼠体内,观察肿瘤的实际发育过程及其与宿主的相互作用。这使我们能够更全面地了解肿瘤及其发生过程的真实情况,我们希望这将为我们提供更有效的工具,更深入地理解该疾病的发病机制,并更好地应对它。首先,获取已实施安乐死的雌性C57黑6J小鼠。
取出卵巢和输卵管,转移至含有青霉素-链霉素的无菌培养皿中,其中培养基为DMEM,并置于4摄氏度环境中。使用解剖显微镜、精细镊子和剪刀去除卵巢上的残留脂肪组织。从卵巢和子宫上分离出输卵管,包括漏斗部及远端壶腹部的一部分。
现在将清洗后的组织转移至含有完全消化液的离心管中。用精细剪刀将输卵管剪成小于0.5毫米的小块。然后在37°C条件下孵育40至50分钟,再进行类器官培养。
为建立小鼠肿瘤模型,准备五次注射,每次注射包含四百万个细胞,这些细胞重悬于未添加补充物的Opti-MEM I和冰冻的基底膜基质中。在配制注射液时,首先使用冷的PBS排出装有28号针头的U-100胰岛素注射器死腔中的气泡,然后缓慢将40微升细胞悬液吸入注射器,并将装有细胞悬液的注射器置于冰上,直至小鼠麻醉完成。
准备注射时,将注射器置于加热灯旁,使基底膜基质升温并增加黏度,以利于注射和移植。接着,将小鼠放入预热的笼子中,并置于加热灯下,以准备手术。在麻醉小鼠大腿上方的侧腹部做一小于1厘米的切口。
切开表皮和皮下组织,到达囊区域。通过定位附着的脂肪垫,轻柔地拉出卵巢。然后使用已准备好的注射器,将细胞通过脂肪垫和卵巢注入输卵管囊内。
小心地将卵巢放回卵巢囊内。使用无编织缝线缝合肌肉层。随后,使用外科缝钉闭合皮肤切口。
将小鼠放回预热的笼子中,并使用加热灯维持体温,直至其恢复半清醒状态,通常需要超过15分钟。来源于小鼠输卵管上皮的类器官在培养约5天后呈现界限清晰的球形结构,并在第10至12天左右需要进行传代。通过慢病毒或逆转录病毒介导的基因过表达等基因工程技术,可将野生型类器官转化为癌前类肿瘤结构。
源自基因修饰类器官的单克隆细胞系可通过注射至卵巢囊中进一步进行体内研究。肿瘤通常在注射后约60天达到两到三厘米的大小。那么,正如我之前所指出的,我们所说的真正最大的优势,也就是该实验方案的运作方式,当然就是能够构建这些同源性模型,对吧?
因此,正如我之前所说,由于这些小鼠是同源性的,你能够充分观察到完整动物个体——也就是完整的小鼠——与其所形成的肿瘤之间的全部相互作用,同时还能对肿瘤的遗传背景实现完全的控制。当然,与其他模型相比,例如试图在培养皿中理解免疫系统的情况,显然在培养皿中模拟整个免疫系统将非常困难。或者以PDX模型为例,即将患者来源的肿瘤样本移植到小鼠体内,为了使这种移植能够成功,小鼠必须缺乏免疫系统,否则就会排斥这些肿瘤,对吧?
但由于该模型是同源性的,因此能够充分观察整个宿主与肿瘤之间的相互作用,尤其是与免疫系统之间的相互作用,而目前这正是该领域最热门的研究方向之一。因此,我认为与目前其他可获取的实验方案相比,该方案最重要的优势就在于此。事实上,我们已经利用这些模型开展了一些非常有趣现象的研究。
目前我最特别感兴趣的是,根据我们的观察,适应性免疫系统似乎在塑造高级别浆液性卵巢癌的基因组特性(尤其是拷贝数变异)方面起着重要作用。具体而言,如果缺乏免疫系统,这些肿瘤似乎就不会产生如此大规模且复杂的DNA重排。因此,我们正试图弄清楚这一现象的发生机制,并希望最终能够逆转这一过程,从而增强针对此类肿瘤的免疫治疗效果。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本方案展示了利用小鼠输卵管类器官建立高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)模型的方法。该模型可揭示肿瘤发生机制以及同源小鼠模型中的免疫相互作用,对于推动癌症研究具有重要意义。
小鼠输卵管来源的类器官模型能够高保真地重现高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)的生物学特性,支持在肿瘤学发现中进行机制性风险降低和靶点验证。该同源系统独特地保留了肿瘤与免疫系统之间的相互作用,为免疫肿瘤学策略及转化生物标志物的开发提供了可靠的预测信心。此平台通过连接体外机制研究与体内疾病相关性,推动了研发管线的决策进程。
该基于类器官的方案贯穿了从早期机制研究到临床前体内验证的整个发现过程,支持肿瘤学项目中的先导化合物鉴定和转化研究。