[发明专利]一种肾癌相关的类器官组合及其应用

说明书

本发明属于医药领域，公开了一种肾癌相关类器官组合及其应用，包括肾癌相关类器官的分组建立、筛选药物的选择、药物敏感性终点的确立，其中所述肾癌相关类器官来自肾癌患者体内，分别选自肾旁细胞、肾癌细胞以及肾癌癌栓组织，分别经过培养基的培养，得到三种类器官2D和3D模型，进行药物敏感性筛选筛选，根据药物敏感性终点的建立，确定不同肾癌体质患者的药敏特征，为临床用药提供一种确定用药偏好的筛选模型。

技术领域

本发明涉及肾癌类器官培养领域，具体涉及一种包括肾癌癌旁组织、肾癌肿瘤组织及下腔静脉癌栓类器官的组合，属于细胞培养和药物筛选领域。

背景技术

肾细胞癌(Renal cell carcinoma，RCC)是一种起源于肾上皮的常见癌症，2018年全球估计有403262例新发病例和175098例死亡。RCC是一组异质性化疗耐药性且放射抵抗力很强的肿瘤，其组织学和分子亚型超过10种，其中透明细胞癌(Clear cell RCC，ccRCC)最为常见，约占75％。ccRCC的一个独特的临床表现即它能够生长到肾静脉或下腔静脉，并形成肿瘤血栓(tumor thrombus，TT)。大约15％的ccRCC患者存在静脉血栓。TT患者的预后很差，如不进行治疗，中位生存期仅5个月，一年疾病特意生存期仅为29％。尽管手术对局部肿块有很高的治疗潜力，但仍有四分之一的局部肾癌患者手术后会在远处复发，其较高的围手术期死亡率和术后并发症仍是一个重大挑战。此外，ccRCC-TT的转录组研究非常有限。因此，探索ccRCC-TT的转录组差异表达基因特征，揭示从原发肿瘤到TT发展进化过程中，特异性基因改变在肿瘤发生、肿瘤维持和治疗敏感性中的作用，开发准确反映癌症遗传多样性和谱系特异性的体外和体内模型系统是至关重要的。到目前为止，ccRCC-TT的类器官模型及基于该模型进行肿瘤个体化治疗的方案尚未见报道。那么建立ccRCC-TT的类器官模型，该模型能够忠实地复制原始肿瘤的患者来源模型对于研究ccRCC-TT发生的分子机制、识别新的诊断、预后生物标志物和个体化的患者治疗是至关重要的。这项技术在泌尿外科研究、临床决策和泌尿系癌症患者的治疗中具有潜在的重要作用。

人源肿瘤类器官(Patient Derived Organoids，PDTO)模型技术是一种体外三维培养的肿瘤精准医疗的前沿技术。PDTO模型能够很好地复制肿瘤的组织复杂性与遗传异质性，在造模成功率、维护难度、筛选难度上均表现出了良好的潜力。人源肿瘤类器官模型是抗肿瘤药物的敏感性检测的核心技术方向。因此，建立肾癌伴下腔静脉癌栓患者的类器官模型可以为肾癌伴下腔静脉癌栓患者的药物治疗进行敏感性检测，在临床上指导肾癌伴下腔静脉癌栓患者个体化用药。

与传统的细胞系和动物模型相比，类器官的优势

由于癌细胞系自身基因组产生变异，使其对药物反应产生大幅度的变化，对药物的敏感性和耐药性经常出现不一致的结果，严重影响了抗癌药物的研究。传统细胞系在测定药物敏感性方面具有多种局限，包括由于长期培养造成的遗传漂移，缺乏有注释的临床数据，以及最重要的是，只有少数肿瘤在塑料上以2D方式生长。比如，在NatureBiotechnology发表，6个国家13个顶级实验室的HeLa细胞系从基因组到转录组，再到蛋白组和细胞表型，都发生了巨大变化。另有研究不同的雌激素受体阳性MCF-7乳腺癌细胞系，发现数百种基因的拷贝数发生了变化，包括乳腺癌常见的突变基因。简而言之体外肿瘤细胞系较难模拟体内复杂的肿瘤微环境。

动物模型建立成本高，公共细胞系资料库数量有限，具有物种差异性和体内人类肿瘤生物学的不确定性。

在培养条件上的局限型

传统的组织培养条件不能使大多数未转化的细胞生长，最终会走向衰老。而类器官具有了组织结构和器官功能、取材广泛，能够最大程度模拟人体器官，不存在伦理关系，体外培养速度快，适合大规模扩增，长期培养仍能保持基因组稳定；体外3D类器官能用于体内移植，解决器官修复再生问题；与体外基因编辑技术结合，能够实现器官水平上的基因改造。