前立腺がんの不均一性と治療抵抗性は依然として課題です。主要な親腫瘍の特徴を保持する患者由来オルガノイド(PDO)を生成するためのプロトコルについて説明します。この標準化されたモデルは、薬物スクリーニングと精密医療の進歩をサポートします。
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この記事について
サマリー
要約
前立腺がん (PCa) は非常に不均一な悪性腫瘍であり、男性のがん関連死亡の主な原因であり、治療抵抗性と疾患の進行に対処する上で重大な臨床的課題を抱えています。2次元(2D)細胞株や患者由来異種移植片(PDX)などの既存の前臨床モデルには、腫瘍の不均一性、アンドロゲン受容体(AR)依存性シグナル伝達、微小環境相互作用など、PCaの複雑さを忠実に再現する上で限界があります。このギャップに対処するために、この研究は、親腫瘍の遺伝的、表現型、および組織学的特徴を保存する患者由来オルガノイド (PDO) を確立するための堅牢で再現性のあるプロトコルを提示します。この方法は、局所的および進行したPCaの両方からオルガノイドの培養を可能にし、疾患メカニズム、薬物反応、およびバイオマーカーの発見を研究するための生物学的に関連するモデルを提供します。この結果は、さまざまな臨床検体からオルガノイドを生成するプロトコルの能力を実証し、ハイスループットの薬物スクリーニングや精密医療に応用できます。この研究は、主要な技術的課題に対処する標準化されたワークフローを提供することで、前立腺がん研究を推進し、より効果的な治療戦略を開発するための多用途ツールとしての PDO の重要性を強調しています。
概要
前立腺がん (PCa) は、依然として世界中の男性に最も多い悪性腫瘍の 1 つであり、がん関連死亡率では肺がんに次いで 2 番目です。最近の疫学研究によると、PCa の世界的な発生率は着実に増加しており、前立腺がんの年間新規症例数は 2020 年の 140 万人から 2040 年までに 290 万人に増加すると予測されています1。早期発見の進歩と、アンドロゲン除去療法 (ADT) や標的薬などの新しい治療法の開発にもかかわらず、前立腺がんは、その不均一な性質と、特に進行期における治療抵抗性の避けられない発症により、依然として重大な臨床的課題となっています2。ADT 失敗後に発症する去勢抵抗性前立腺がん (CRPC) は、生存転帰が低く、治療選択肢が限られていることを特徴とする致死的な形態の疾患です3。したがって、疾患の進行と耐性を促進する分子メカニズムを理解することは、新しい治療標的を特定し、患者の転帰を改善するために非常に重要です。
ヒト前立腺がんの複雑さを正確に模倣する前臨床モデルの開発は、この分野の研究を進めるために重要です。従来の2D細胞培養は広く使用されていますが、in vivoで観察された細胞の不均一性、腫瘍構造、および微小環境を再現
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プロトコル
この研究は、無錫市第二人民病院の医療倫理委員会によって審査および承認されました (承認番号: Y-38 (2023))。すべての参加者は書面によるインフォームドコンセントフォームを提出しました。患者データは、倫理基準に準拠したプライバシー保護を確保するために匿名化されました。
1. サンプル採取
- 組織取得
- サンプリング前の準備
- 包含基準: すべての参加者が、病理学的または画像検査によって決定された前立腺がんの診断が確定していることを確認してください。外科的切除、生検、またはその他の臨床標本から腫瘍サンプルを抽出します。前立腺がんの研究における他のがんからの潜在的な干渉を排除するために、すべての参加者が 18 歳以上であり、他の悪性腫瘍を患っていないことを確認してください。すべての参加者から、研究に参加するための書面によるインフォームドコンセントを収集し、サンプルを科学研究に使用できるようにします。
- 除外基準: サンプルに培養または分析に十分な腫瘍組織が含まれていない患者を除外します。同意を撤回した患者、または研究中に必要なサンプルを提供できない患者を除外します。
- 前立腺コア針生検サンプル:特殊な針を使用して前立腺組織からサンプルを採取....
- サンプリング前の準備
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結果
患者由来前立腺癌オルガノイドの形態学的および動的成長特徴
患者由来の前立腺がんオルガノイドは、臨床処置中に採取された新鮮な腫瘍組織から確立することに成功しました。最初のオルガノイド形成は通常、培養後5〜7日以内に観察されました(図2)。明視野顕微鏡下では、オルガノイドは明確な形態学的特徴を示し、コンパクトで明確に定義されたスフェロイドまたは腺様構造を形成しました。腺癌サンプルに由来するオルガノイドは、より規則的な上皮様組織を示しましたが、より攻撃的または低分化型の腫瘍由来のオルガノイドは、しばしば不規則で緩く凝集したクラスターを形成しました。
特に、オルガノイドは元の腫瘍の構造的特徴を保存し、組織切片に見られる腺構造を厳密に模倣しました。オルガノイドは、サイズと細胞密度の両方が測定可能な増加を伴い、時間の経過とともに安定した増殖を示し、 in vitroでの適応と増殖が成功したことを示しています。真.......
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ディスカッション
PCa 用の PDO の確立は、前臨床モデリングにおける重要な進歩を表しており、従来の 2D 細胞培養や PDX に比べて大きな利点をもたらします16。この研究で提示された方法は、元の腫瘍の組織学的、遺伝的、および表現型の特徴を忠実に再現するオルガノイドの生成を可能にします。ARシグナル伝達や細胞構造を含む腫瘍の不均一性を維持することにより、オルガノイドは、前立腺がんの進行、治療抵抗性、および個別化された治療反応を研究するための、より生物学的に関連性の高いプラットフォームを提供します17。限局性前立腺がんと進行性前立腺がんの両方からオルガノイドを培養できるため、さまざまな疾患段階への適用性が保証され、現在の前立腺がん研究における満たされていないニーズに対処します18。
このプロトコルの主な利点は、その再現性と拡張性にあり、ゲノムプロファイリング、ハイスループット薬物スクリー.......
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開示事項
著者らは開示するものは何もない。
謝辞
著者らは、中国国家自然科学基金(助成金第82172831号)および江蘇省衛生家族計画委員会の重点研究プロジェクト(助成金第X20240121号)の支援に感謝する。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 83-01 | トクリス | 2939 | |
| adMEM/F12 | ギブコ | 12634010 | |
| バイオセーフティキャビネット | 済南新北西バイオテクノロジー有限公司 | ||
| セルリカバリーソリューション | コーニング | 354253 | |
| 遠心分離機 | 深圳瑞沃德生命科技有限公司 | M1416R | |
| 遠心分離機管 | 南京iResearchバイオテクノロジー有限公司 | ||
| カルトレックス・パスクリア BM | R&D | 3533-010-02 | |
| カルトレックス低減成長因子 BME、タイプ2 | R&D | 3533-005-02 | |
| 培養容器(24ウェルの低接着プレート) | 熱力学 | Nunc-174930-ZX | |
| DHT | イソレアグ | 521-18-6 | |
| 電子天秤 | 南京iResearchバイオテクノロジー有限公司 | ||
| 胎児用牛血清 | ギブコ | 10099141 | |
| グルタミンプラス-200mM | R&D | B90210 | |
| ヘペス | R&D | 1254/10 | |
| 加湿細胞培養インキュベーター(37°C、5% CO2) | 上海和天科学機器有限公司 | HY-160SY | |
| アイスボックス | 南京iResearchバイオテクノロジー有限公司 | ||
| 中型培養皿 | アブシン | ABS7005 | |
| N21-MAXメディアサプリメント(50X) | R&D | AR008 | |
| N-アセチルシステイン | シグマ | A9165-5G | |
| ニコチナミド | R&D | 3533-010-02 | |
| ノルモシン | インビボジェン | アント-NR-2 | |
| ピペット補助ピペッティング装置 | 南京ホットスポット科学機器有限公司 | ||
| ピペット | 南京ホットスポット科学機器有限公司 | ||
| プリモシン | インビボジェン | ANT-PM-2 | |
| rhEGF | R&D | 236-EG-01M | |
| rhFGF | R&D | 233-FB-025 | |
| rhFGF-10 | R&D | 345-FG-025 | |
| rhNoggin | R&D | 6057-NG-100 | |
| rhR-スポンディン1 | R&D | 4656-RS-100 | |
| SB 202190 | トクリス | 1264 | |
| 単一セル懸濁準備装置 | 後輪駆動 | DSC-400 | |
| ティッシュハサミ/メス | 南京iResearchバイオテクノロジー有限公司 | ||
| TryplEエクスプレス | ギブコ | 126A04013 | |
| 腫瘍解離キット、ヒト | ミルテニ・バイオテック | 130-095-929 | |
| ピンセット | 南京iResearchバイオテクノロジー有限公司 | ||
| 水浴 | 常州中傑実験機器製造有限公司 | HH-600 | |
| Y-27632ジヒドロクロライド | R&D | 1254/10 |
参考文献
- James, N. D., et al. The lancet commission on prostate cancer: planning for the surge in cases. Lancet. 403 (10437), 1683-1722 (2024).
- Knutson, T. P., et al. AR alterations inform circulating tumor DNA detection in meta....
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再版と許可
