[发明专利]一种乳腺癌无支架类器官专用培养基及培养方法

说明书

本发明公开了一种乳腺癌无支架肿瘤类器官培养基及培养方法，包括N‑2，B27，Noggin，青霉素/链霉素双抗，EGF，FGF10，Y‑27632，A83‑01，SB202190，N‑乙酰半胱氨酸，R‑Spondin，烟酰胺，Wnt3A，KGF，庆大霉素，Heregulin，胎牛血清和DMEM‑F/12。该培养基及培养方法可以帮助建立一种无需支架材料、且能高度保持肿瘤特异性的乳腺癌肿瘤类器官，实现大小可控，球形规则，且成功率高、时间短、药敏结果特异性高。本发明培养基及培养方法可为乳腺肿瘤的发生、发展、体外药敏筛选及耐药机制研究提供理想模型。

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，具体涉及一种乳腺癌类器官专用培养基及培养方法。

背景技术

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率逐年上升。2018年9月，世卫组织下属国际癌症研究机构IARC发布了《2018全球癌症统计数据》，乳腺癌发病率和死亡率双双夺魁，堪称全球女性的第一大癌症杀手。我国乳腺癌患者每年新增21万例，发病率的增速是全球平均增速的两倍，在全世界排第一。在我国乳腺癌在城市中的发病率为女性恶性肿瘤的第二位，在一些大城市中，乳腺癌的发病率已经上升到了第一，防控形势不容乐观。

在人类对抗肿瘤的战役中，化疗不当或无效是癌症死亡率居高不下的原因之一。临床上对乳腺癌患者主要是进行手术治疗，为了避免该病患者乳腺的癌细胞发生转移，降低其病情的复发率，在手术后需要对其进行辅助化疗。随着现代医疗水平的提高及人们健康保健意识的增强，使乳腺癌的诊断率不断提高，越来越多的乳腺癌患者在发病早期就确诊。乳腺癌是一个个体化差异非常大的疾病，发现很早的乳腺癌，规范治疗后有的很快就复发和转移了，有的发现很晚，规范治疗后可长期生存。手术和化疗是临床治疗局部晚期乳腺癌的重要手段。尽管化疗能够减少乳腺癌的复发转移率，提高病人生存率，但是这种治疗手段还存在许多有待解决的问题，如化疗药物对人体细胞的低选择性、个体对化疗药物的敏感性差异、肿瘤的异质性等。

很多患者往往需要经过不断试药，才能找到最能扼杀其肿瘤的化疗药物，这种给药现状极易贻误患者的最佳治疗时间，造成治疗失败。通过药物敏感实验筛选对个体最敏感的化疗药物，实现肿瘤患者的个体化化疗，可能是提高化疗药物疗效和减少无效治疗的有效方式。传统的肿瘤体外药物敏感测试模型主要有人源肿瘤细胞系和人源肿瘤异种移植模型。人源肿瘤细胞系可快速得到药敏筛选结果，但其培养方式影响原代病人肿瘤特性的保持，药敏筛选的准确率与患者体内反应的一致性相对较低；人源肿瘤异种移植模型可以原代病人肿瘤的特性，可以作为活体肿瘤用于保存和传代，为肿瘤学研究提供非常宝贵的研究标本，但该模型成功率低，筛药测试时间太长、花费太高。近年来兴起的人源肿瘤的类器官模型类器官是将癌症患者手术获取的肿瘤进行体外细胞3D培养，建成肿瘤类器官模型。该模型维持了肿瘤组织的生理结构和功能特点，同时维持了肿瘤细胞在体内的特征，临床相关性达到95％，且效率高、耗时少，适用于大批量筛选。但是，目前的肿瘤类器官培养技术多局限于基质胶中，该培养方式限制了类器官与外界的气体交换和物质代谢，当类器官形成较大的组织后，循环系统的缺乏和氧气养分交换的局限性严重影响了类器官所需营养物质的吸收以及代谢废物的清除。目前研究人员试图通过改变培养基质成分尝试创造更大的物质交换空间，如摒弃使用的Matrigel换用能够提供更大空腔的水凝胶作为支架。此外，基于外基质的类器官培养技术先天还具有很大的不足，因细胞团周围有外基质而无法进行原位光学检测，同时某些常规的后续检测需要去除外基质过程，该过程不仅繁琐，而且一定程度上会对细胞活性造成影响。

基于上述研究现状，本专利技术建立了一种无需引入外源性基质、且能保持肿瘤特异性的乳腺癌肿瘤类器官3D培养方案，具有成功率高、时间短、药敏结果特异性高的特点，可为乳腺肿瘤的发生、发展、体外药敏筛选及耐药机制研究提供理想的研究模型。

发明内容

针对现有的类器官培养均需要在培养基中添加Matrigel基质胶、水凝胶等支架材料，导致细胞生长不良、后期支架材料去除工序繁琐、以及影响细胞状态等缺陷，本发明提供了一种新的适用于乳腺癌类器官建立的专用培养基，使用该培养基可以不必局限于支架材料，也能够获得良好的培养效果。