2025년 8월 6일
이 프로토콜은 시험관 내 및 생체 내에서 고급 장액성 난소 암종(HGSOC) 마우스 모델의 개발을 자세히 설명합니다. 쥐 나팔관 오가노이드의 파생, 인간 HGSOC 유전학을 요약하기 위한 유전자 변형, 종양의 생체 내 발달을 위한 동계 마우스의 난소 활액낭에 도입.
따라서 현재 우리는 프로토콜에서 명시한 공인성 모델인 고등급 장액성 난소암의 새로운 모델 개발을 진행 중입니다. 건강한 쥐의 나팔관을 떼어내어 페트리 접시에서 오가노이드로 추출한 뒤, 정상적인 인간 버전에서 발견되는 다양한 오류나 유전적 변형을 모두 주입합니다. 이 점이 매우 흥미로운 점은, 한편으로는 페트리 접시 안에서 이 종양들의 다양한 내재적 요인을 오가노이드로 연구할 수 있기 때문입니다. 이는 전통적인 2D 배양보다 더 현실적입니다.
하지만 공생 모델이 있기 때문에, 이 오가노이드를 쥐에 다시 넣어 종양이 어떻게 발달하고 숙주와 상호작용하는지 관찰할 수 있습니다. 이를 통해 종양과 종양 발생이 실제로 어떻게 일어나는지 훨씬 더 전체론적으로 이해할 수 있게 되었고, 이를 통해 이 질병이 실제로 어떻게 작용하는지, 그리고 어떻게 더 잘 싸울 수 있을지에 대한 더 나은 도구와 이해가 될 것으로 기대합니다. 우선, 안락사한 암컷 C57 검은 6J 마우스를 구하세요.
난소와 난관을 제거하여 DMEM이 포함된 멸균 페트리 접시에 옮기고, 4도의 페니실린 스트렙토마이신을 보충합니다. 해부 현미경, 미세한 겸자, 가위를 사용해 난소에 남아 있는 지방을 제거하세요. 난관, 즉 누하수와 원위 상부 일부 부분을 난소와 자궁에서 분리하세요.
이제 깨끗한 조직을 완전한 소화 혼합물이 담긴 튜브로 옮깁니다. 가위 한 쌍으로 난관을 0.5밀리미터보다 작은 조각으로 잘게 썰어냅니다. 그 후 37도 섭씨에서 40분에서 50분 정도 배양한 후 오가노이드 배양을 수행합니다.
마우스 종양 모델을 개발하기 위해 5번의 주사를 설치했으며, 각 주사마다 400만 개의 세포가 보조되지 않은 Opti-MEM I이라는 얼음 냉각 기저막 매트릭스에 재현탁되었습니다. 주사 준비를 위해 먼저 28게이지 바늘을 장착한 U-100 인슐린 주사기의 죽은 부피에서 공기 방울을 배출합니다. 그 후 40마이크로리터의 세포를 주사기에 천천히 주입하고, 마취가 끝날 때까지 주사기를 얼음 위에 보관하세요.
주사 준비가 되면, 주사기를 가열 램프 옆에 놓아 기저막 매트릭스가 가열되고 점도를 증가시켜 주입과 이식을 돕습니다. 다음으로, 수술 준비를 위해 미리 데워진 우리에 쥐를 넣어 가열 램프 아래에 둡니다. 마취된 쥐의 허벅지 위, 옆구리를 따라 1센티미터 미만의 절개를 하세요.
표피와 피하를 자르면 점액낭 부위에 도달합니다. 붙어 있는 지방 패드를 찾아 난소를 부드럽게 당겨 보세요. 그 후 준비된 주사기를 사용해 지방 패드와 난소를 통해 난관에 세포를 주입합니다.
난소를 조심스럽게 점액낭으로 다시 넣으세요. 비땋은 봉합사로 근육층을 봉합하세요. 그 후 수술용 스테이플로 피부 절개부를 봉합합니다.
쥐를 다시 데운 우리에 넣고, 보통 15분 이상 반의식이 될 때까지 온열 램프로 체온을 유지하세요. 쥐 나팔관 상피에서 유래한 오가노이드는 약 5일 후에 뚜렷한 구형과 투명한 형태를 가지며, 10일에서 12일경에 포장이 필요합니다. 야생형 오가노이드는 렌티바이러스 또는 레트로바이러스 유전자 과발현과 같은 유전공학 기법을 통해 전암성 종양으로 전환됩니다.
유전자 변형 오가노이드에서 유래한 단일 클론 세포주는 난소 점액낭에 주입하여 생체 내에서 추가 연구가 가능합니다. 종양은 보통 주사 후 약 60일경에 2에서 3센티미터 크기로 커집니다. 사실 앞서 말했듯이, 이 프로토콜의 가장 큰 장점은 이런 공생 모델을 생성하는 거라고 말하죠?
그래서 앞서 말했듯이 공생 생물이기 때문에, 완전한 동물, 완전한 쥐, 그리고 종양의 유전을 완전히 통제하면서 당신이 개발하는 종양 간의 상호작용을 진정으로 이해할 수 있습니다. 물론, 다른 모델들과 비교할 때, 예를 들어 페트리 접시 안의 면역 체계를 이해하려는 시도와 달리, 페트리 접시 안의 면역 체계를 복제하는 것은 매우 어려울 것입니다. 또는 PDX, 즉 환자로부터 종양 샘플을 쥐에 넣으면, 쥐가 면역 체계를 갖추면 종양을 거부하게 되는 거죠?
하지만 이 모델이 공생 모델이기 때문에, 전체 숙주와 종양, 특히 현재 이 분야에서 가장 뜨거운 연구 분야 중 하나인 면역 체계와의 상호작용을 진정으로 이해할 수 있습니다. 그래서 저는 이 프로토콜이 다른 곳에서 볼 수 있는 다른 프로토콜과 비교했을 때 가장 중요한 이점이라고 생각합니다. 사실 우리는 이미 이 모델들을 사용해 매우 흥미로운 현상들을 조사하고 있습니다.
지금 제가 특히 관심 있는 부분은 적응 면역 체계가 우리가 본 바로는, 고등급 장액성 난소암의 유전체 특성, 특히 복사수 변이에 크게 기여하는 요인으로 보인다는 점입니다. 면역 체계가 없으면 실제로 이 종양들이 그렇게 크고 복잡한 DNA 재배열을 일으키지 않는 것처럼 보입니다. 그래서 우리는 이런 현상이 어떻게 일어나는지, 그리고 어떻게 하면 면역 치료법을 강화할 수 있을지 고민하고 있습니다.
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본 프로토콜은 마우스 난관 오가노이드를 이용한 고등급 장액성 난소암(HGSOC) 모델의 개발 방법을 보여줍니다. 이는 암 연구의 진전에 매우 중요한 동종 마우스 모델에서의 종양 형성 및 면역 상호작용에 대한 통찰을 제공합니다.
마우스 수란관 유래 오가노이드 모델은 고등급 장액성 난소암(HGSOC) 생물학의 정밀한 재현을 가능하게 하여, 종양학 연구의 기전적 리스크 감소 및 타겟 검증을 지원합니다. 이 동종 시스템은 종양-면역 상호작용을 독보적으로 보존함으로써 면역항암 전략과 중개 바이오마커 개발에 대한 예측 신뢰도를 제공합니다. 본 플랫폼은 in vitro 기전적 통찰과 in vivo 질환 관련성을 연결함으로써 포트폴리오 의사결정을 촉진합니다.
본 오가노이드 기반 프로토콜은 초기 기전 연구부터 전임상 in vivo 검증에 이르기까지 발견의 전 과정을 통합하며, 종양학 포트폴리오의 리드 물질 발굴 및 중개 연구를 지원합니다.