类器官图鉴 | 肺腺癌类器官培养鉴定标准参考来袭！

如何判断您养的肺腺癌类器官是否正确？伯桢类器官应用工程师为各位老师整理了标准化的肺腺癌类器官图鉴，提供肺腺癌类器官生长全过程和鉴定结果，供老师们参考，快来查收吧~

本文所有类器官全部由伯桢肺腺癌类器官试剂盒（K2138-LA）培养。

肺腺癌类器官的生长过程

肺腺癌类器官原代培养

1例肺腺癌类器官原代（P0）培养生长过程示例：该例样本初始分离获得的肿瘤组织以单细胞为主。

在生长至第3天时，可观察到明显的3D细胞球；

继续生长至第7天，这些细胞球直径明显增大且出现囊泡及致密型两种形态，体现出肿瘤组织特征的异质性；

在生长至第10天时，大部分肿瘤球出现明显的空腔，直径可达到200μm。

肺腺癌类器官传代培养

1例肺腺癌类器官首次传代后（P1代）生长过程示例:

经消化的类器官在传代培养起始时常为单细胞或不规则细胞团块的状态，这些单细胞或细胞团块可在传代后24小时形成新的3D细胞球克隆，继续生长至第3天时直径明显增大，在生长至第5天时，可观察到部分类器官有较大的空腔，类器官直径约为50-70μm。

P5代肺腺癌类器官传代至第五代，类器官背景更加纯净，在生长的第八天直径明显增大且出现囊泡及致密型两种结构，在生长至第十一天时，出现明显的空腔，直径达到100μm以上。

肺腺癌组织和类器官鉴定

肺腺癌组织和类器官HE染色

其中细胞核呈现蓝紫色，细胞质和细胞外基质呈现红色。HE染色显示肺癌组织和类器官的组织内细胞的细胞核、细胞质颜色以及核质比均近似，肺癌组织和类器官的细胞间排布紊乱伴随腺腔结构，提示类器官和来源组织在组织形态上相似。   

肺腺癌组织和类器官IHC鉴定

Ki67（细胞增殖的组化标志物）免疫组织化学染色：

由Fig.A和Fig.B可见在肺腺癌组织中含有大量Ki67阳性细胞，肺腺癌类器官中央及空腔周围细胞内均有Ki67表达，提示肿瘤增殖程度较快。

TTF1免疫组织化学染色：

TTF1是肺腺癌的常见特异性标志物，约在75%-85%的肺腺癌中表达。由Fig.C和Fig.D可见TTF1在肿瘤组织和类器官中细胞的细胞核中表达，提示肿瘤组织和对应类器官在肺腺癌组化标志物上的一致性。

肺腺癌组织和类器官的免疫荧光染色

TTF1和NapsinA是肺腺癌的常见特异性标志物，TTF1约在75%-85%的肺腺癌中表达。

肺腺癌组织免疫荧光染色：Fig.A TTF-1、 Fig.B NapsinA、Fig.C Merge  with DAPI；

对应肺腺癌类器官免疫荧光染色：Fig.D TTF-1、 Fig.E NapsinA、 Fig.F Merge with DAPI。

比例尺：(50μm)

免疫荧光染色结果显示类器官和来源组织均高表达TTF1和NapsinA，提示肿瘤类器官真实还原了来源肺腺癌组织的分子病理特征。

以上肺腺癌类器官全部由伯桢肺腺癌类器官试剂盒（K2138-LA））培养。

肺癌类器官论文集

伯桢类器官应用工程师为大家统计了40篇发表的8分及以上肺癌类器官文献，并选取一部分有代表性的文献进行导读。需要的老师可直接扫码领取~

肺腺癌论文合集

肺癌是我国发病率及死亡率排名首位的恶性肿瘤，我国每年新增与死亡的肺癌患者均超过50万。肺癌的组织学分类为非小细胞肺癌 (NSCLC，85%) 和小细胞肺癌(SCLC，15%) ，而NSCLC又可分为肺鳞癌(lung squamous-cell carcinoma， LSCC) 和肺腺癌(lung adenocarcinoma，LADC)两种组织亚型。尽管肺癌治疗取得了很大的进步，但是由于肿瘤的异质性，临床治疗结果并不能令人满。近几年，随着类器官技术的兴起，类器官正逐步用于疾病建模、药物筛选、机制研究、再生医学等方面，这为肿瘤治疗和研究提供了新的模型。

影响因子15分以上的文献

1.肺腺癌类器官用于肺腺癌机制研究

文献题目：PINK1-Mediated Mitophagy Promotes Oxidative Phosphorylation and Redox Homeostasis to Induce Drug-Tolerant Persister Cancer Cells[2].    

通讯作者：尹东

发表时间：2023.01.24

期刊名称：Cancer Research 

影响因子：12.701

文章内容：该研究发现肺腺癌( LUAD )细胞和类器官进入静息的DTP状态以存活MAPK抑制剂治疗。抑制MAPK后的DTP细胞发生了从糖酵解到氧化磷酸化( OXPHOS )的代谢转换。PTEN诱导激酶1 ( PINK1 )是启动线粒体自噬的丝氨酸/苏氨酸激酶，在DTP生成过程中被上调以维持线粒体稳态。PINK1介导的线粒体自噬支持DTP细胞存活，并导致不良预后。机制上，MAPK通路抑制导致MYC依赖的PINK1转录上调，导致线粒体自噬激活。使用临床适用的氯喹或敲除PINK1抑制线粒体自噬可以消除药物耐受，并允许对MAPK抑制剂的完全反应。总之，该研究揭示了PINK1介导的线粒体自噬作为DTP产生的一种新的肿瘤保护机制，为根除DTP和实现完全应答提供了新的治疗机会。

2.肺癌类器官用于高通量药物筛选

文献题目：Human Lung Adenocarcinoma-Derived Organoid Models for Drug Screening[3].

通讯作者：黄卫人

发表时间：2020.07.25

期刊名称：iScience

影响因子：4.447

文章内容：肺癌是一种异质性极强的疾病，其治疗仍然是最具挑战性的任务之一。现有的实验室肺癌模型很少能真实地概括疾病的多样性和预测治疗反应。在这里，本文从最常见的肺癌亚型肺腺癌（LADC）建立了12种患者来源的类器官。基因和组织病理学分析表明，肿瘤类器官保留了其亲本肿瘤的组织学结构、基因组景观和基因表达谱。患者来源的肺癌类器官可用于生物标志物鉴定和体外高通量药物筛选。这项研究产生患者来源的肺癌类器官，可以用于进一步了解肺癌的病理生理和评估个性化治疗中的药物反应。

3.晚期肺腺癌类器官用于临床药物治疗

文献题目：Modeling Clinical Responses to Targeted Therapies by Patient-Derived Organoids of Advanced Lung Adenocarcinoma[4]

通讯作者：Byoung Chul Cho

发表时间：2022.04

期刊名称：Clinical Cancer Research

影响因子：10.107

文章内容：本篇研究共建立了83个肺腺癌肿瘤类器官，成功率为83%，测序结果表明，肺腺癌类器官与原亲本肿瘤组织学特性保持高度一致，晚期肺腺癌类器官可预测患者对TKI单药治疗的反应研究结果表明类器官的体外药物反应与经临床治疗的非小细胞肺癌驱动基因阳性患者的临床结果相关，同时还比较了2D培养和3D培养类器官的临床相关性，结果证实培养条件是类器官药物敏感性的决定因素，在3D培养条件下的晚期肺腺癌类器官临床相关性更好，本篇研究证实了类器官在晚期肺腺癌中转化相关性，说明类器官作为一种重要的临床诊断手段，能够加速临床药物治疗的进展。

4.肺癌类器官用于患者的个性化治疗

文献题目：Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening[5]

通讯作者：Se Jin Jang

发表时间：2019年

期刊名称：Nature Communications

影响因子：14.919

文章内容：肺癌表现出很大的遗传和表型异质性，导致临床上需要针对个体患者使用个性化的药物治疗方案。本篇研究报告了从患者来源组织建立的肺癌类器官和正常肺支气管类器官，包括肺癌和非肿瘤性支气管粘膜等五个组织学亚型。结果表明肺癌类器官维持了原发肿瘤组织的组织形态学和基因遗传学特征，并在体外长期扩张维持了原发肿瘤的基因组改变。正常支气管类器官维持正常支气管粘膜的细胞类型。肺癌类器官对药物的反应基于其基因组改变：BRCA2突变-p.M965I突变类器官对奥拉帕利敏感，BRCA2突变-p.W2619C突变类器官对奥拉帕利不敏感，EGFR突变体类器官对厄洛替尼敏感，以及EGFR突变-MET扩增类器官对环唑替尼敏感。本篇研究新开发的类器官模型有助于预测患者个性化药物反应。

5.肺腺癌类器官用于药物机制研究

文献题目：HER2 exon 20 insertions in non-small-cell lung cancer are sensitive to the irreversible pan-HER receptor tyrosine kinase inhibitor pyrotinib[6].

通讯作者：Hirsch, F R

发表时间：2019.03.01

期刊名称：Annals of Oncology

影响因子：18.274

文章内容：本篇研究从HER2阳性的晚期肺腺癌患者样本中建立的患者来源的类器官和PDX模型，用于研究吡咯替尼的抗肿瘤活性，结果显示，吡咯替尼在类器官和PDX都表现出了显著抗癌活性，而且结果高度一致，与阿法替尼和T-DM1相比，吡咯替尼对HER2外显子20突变的肺腺癌显示出更好的治疗疗效。此外，临床研究结果显示患者对吡咯替尼具有较好的耐受性，并在每日一次400mg剂量的二期临床研究中显示出良好的疗效。吡咯替尼在HER2外显子20突变肺腺癌患者中表现出的显著抗肿瘤活性。

6.非小细胞肺癌患者和PDX来源的类器官培养条件摸索

文献题目：Organoid Cultures as Preclinical Models of Non-Small Cell Lung Cancer[7].

通讯作者：Tsao, Ming-Sound

发表时间：2020.04.01

期刊名称：Clinical Cancer Research

影响因子：10.107

文章内容：本篇研究将30例手术切除的原发性非小细胞肺癌患者组织和35例此前建立的患者来源的PDX模型用于建立类器官，培养成功率为88%。通过HE、IHC、流式和测序分析对类器官细胞进行组织学和分子生物学表征。通过在NOD/SCID小鼠皮下注射类器官来评估致瘤性。使用EGFR、FGFR和甲乙酮靶向疗法对有机化合物进行药物测试。本研究确定了两种组织来源的非小细胞肺癌类器官短期和长期扩增的培养条件。同时，本研究证明了非小细胞肺癌类器官全面概括了患者肿瘤的基因组学和生物学特征，是一种进行药物研究和生物标志物评估的良好模型。

7.非小细胞肺癌类器官免疫共培养

文献题目：Generation of Tumor-Reactive T Cells by Co-culture of Peripheral Blood Lymphocytes and Tumor Organoids[8].

通讯作者：Voest, Emile E

发表时间：2018.07

期刊名称：Cell

影响因子：38.637

文章内容：本篇研究通过患者来源肿瘤构建的类器官和自身T细胞共同培养，建立一个研究肿瘤患者和自身T细胞相互作用的平台，观察诱导产生的肿瘤特异性T细胞对上皮癌的反应，为分离评估肿瘤免疫中T细胞提供了新的方法，

本研究证明了对于错配修复缺陷直肠癌和非小细胞肺癌患者，肿瘤类器官和免疫细胞的共培养可以诱导产生外周血中的肿瘤特异性T细胞；此外还评估体外诱导的T细胞介导对肿瘤细胞的杀伤效率。这一研究拓展了类器官在肿瘤免疫中的应用，进一步推动了肿瘤免疫治疗的发展。

总结：

1、肺癌类器官包括肺腺癌类器官、肺鳞癌类器官和小细胞肺癌类器官。

2、肺癌类器官能够重现患者体内肿瘤的组织病理学特性和遗传学特征。

3、肺癌类器官可用于高通量药物筛选、疾病机制研究和个性化治疗等。

参考文献

[1]Li,M. and J.C. Izpisua Belmonte, Organoids- Preclinical Models of Human Disease.N Engl J Med, 2019. 380(6):p. 569-579 .

[2]Rui Han, Yanting Liu, Shihua Li, Xiao-Jiang Li & Weili Yang (2022): PINK1- PRKN mediated mitophagy: differences between in-vitro and in-vivo models,Autophagy, DOI:10.1080/15548627.2022.2139080 .

[3]Li Z, Qian Y, Li W, Liu L, Yu L, Liu X, et al. . Human Lung Adenocarcinoma-Derived Organoid Models for Drug Screening. iScience (2020) 23(8):101411 .

[4]Kim SY., et al. Modeling Clinical Responsesto Targeted Therapies by Patient-Derived Organoids of Advanced LungAdenocarcinoma. Clin Cancer Res. August, 2021 .

[5] Kim M, Mun H, Sung CO, Cho EJ, Jeon HJ, Chun SM, et al. Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening. Nat Commun. 2019;10:3991.

[6]Wang, Y,Hirsch, F R,et al. HER2 exon 20 insertions in non-small-cell lung cancer are sensitive to the irreversible pan-HER receptor tyrosine kinase inhibitor pyrotinib.Ann Oncol.2019 Mar 1;30(3):447-455.

[7]Kim M., Mun H., Sung C, et al. Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening. Nat Commun., 2019, 10(1): 3991 .

[8] Dijkstra, K.K., et al., Generation of Tumor-Reactive T Cells by Co-culture of Peripheral Blood Lymphocytes and Tumor Organoids. Cell, 2018. 174(6): p. 1586-1598.e12.

伯桢生物成立于2021年3月，2022年9月完成集团重组，总部立足苏州工业园区。致力提供类器官标准化产品和一体化技术服务，覆盖基础研究、精准医疗、药物研发三大细分应用场景。公司创始团队深耕类器官行业底层技术创新，先后搭建全球首例人源类器官新冠感染模型、母细胞瘤发生模型等多疾病模型与新药研发平台，国际首台首制类器官全自动建库与高通量药物发现平台，及基于组织及肿瘤微环境解析的创新类器官模型构建平台。拥有覆盖多谱系、多癌种类器官的全链条试剂、试剂盒产品，及全流程CDMO、CRO技术服务。伯桢生物秉承“引领医药创新，共享模型价值”的愿景，以国际一流的研发科技人才为核心，以“全球领先类器官模型平台”为使命，坚持优质和高效的服务，切实提升客户新药研发效率和基础研究能力，让好药更早惠及大众。

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