[发明专利]一种头颈部鳞癌相关成纤维细胞与类器官共培养系统及其构建方法与应用

说明书

本发明公开了一种头颈部鳞癌相关成纤维细胞与类器官共培养系统及其构建方法与应用，属于肿瘤生物学领域。所述共培养系统的构建方法是将头颈部鳞癌组织酶消化后，分别培养成成纤维细胞系和类器官组织，然后使用类器官培养基，进行共培养。本发明共培养获得的类器官细胞干性增强3‑5倍，耐药性增强5‑7倍，而且方法操作简便，耗时少，可在1h内完成细胞分离和类器官的培养。本发明为建立类器官库、开展药物筛选和促进临床转化提供了基础。

技术领域

本发明属于肿瘤生物学领域，具体涉及一种头颈部鳞癌相关成纤维细胞与类器官共培养系统及其构建方法与应用。

背景技术

头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)起源于口咽、口腔、喉和下咽，占手颈部癌症病例的近90％，是世界上发病率最高的第六大恶性肿瘤^[1,2]。对于头颈部鳞状细胞癌患者的治疗，手术前后常规给予患者氟尿嘧啶(5’FU)或顺铂(DDP)等化疗。然而，耐药性的产生已经危及头颈部鳞状细胞癌患者的预后^[3-5]。

肿瘤微环境是一个高度复杂的生态系统，由不同类型的基质细胞包括成纤维细胞，血管和免疫细胞以及肿瘤细胞本身，同时它们形成一个通信网络来繁荣肿瘤细胞生长^[6-8]。特别是癌症相关成纤维细胞(CAF)，已经在不同的癌症中报道能影响癌症进展的作用^[9]。有研究表明，肿瘤细胞和成纤维细胞之间的直接串扰决定了癌症的生长和进展^[6,9,10]，已知在头颈部鳞状细胞癌中成纤维细胞非常丰富，说明它扮演重要角色。类器官作为药物筛选模型，在生长过程中，如果没有成纤维细胞的参与，会影响实验结果的准确性。

类器官作为一种革命性疾病模型，在干细胞与疾病研究、药物开发等多个领域都有广泛的应用前景。类器官培养中最经典的细胞因子培养方案为WNER(分别代表：Wnt-3a、Noggin、EGF和R-Spondins)，Noggin作为Wnt信号通路和BMP信号重要调节因子，在多方面发挥作用^[11]。R-spondin分泌蛋白家族(Rspo1-4)是多个器官中维持成体干细胞的微环境因子。其中，Rspo1已被证实是多种成体干细胞体外扩增培养中的关键因子。R-sponding1和Noggin作为类器官培养中最经典的生长因子培养方案中的重要组成，目前类器官的培养主要依赖于价格高昂的商业化细胞因子(R-sponding1，Noggin等)，从而造成整个培养费用太高，严重阻碍了类器官的研究和推广。

参考文献：

1.Johnson,D.E.,et al.,Head and neck squamous cell carcinoma.Nat RevDis Primers,2020.6(1):p.92.

2.Klein,J.D.and J.R.Grandis,The molecular pathogenesis of head andneck cancer.Cancer Biol Ther,2010.9(1):p.1-7.

3.Joshi,P.,et al.,Role of neoadjuvant chemotherapy in advancedcarcinoma of the hypopharynx and larynx.South Asian J Cancer,2017.6(1):p.15-19.

4.Li,R.,et al.,Induction chemotherapy of modified docetaxel,cisplatin,5-fluorouracil for laryngeal preservation in locally advancedhypopharyngeal squamous cell carcinoma.Head Neck,2022.44(9):p.2018-2029.