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好物“研”選 | ATCC類(lèi)器官資源---寶貴的臨床前癌癥研究模型
類(lèi)器官的基本概念
類(lèi)器官（Organoids），顧名思義，是指它類(lèi)似于組織器官。
其實(shí)，它本身是一種基于3D體外細胞培養系統建立的，與體內的來(lái)源組織或器官高度相似的一種模型。這些3D體外培養系統可復制出已分化組織的復雜空間形態(tài)，并能夠表現出細胞與細胞之間、細胞與其周?chē)|(zhì)之間的相互作用和空間位置形態(tài)。而其本身又能做到與體內分化的組織器官具有相似的生理反應，與來(lái)源組織具有極高的相似性。
與傳統2D細胞培養模式相比，3D培養的類(lèi)器官包含多種細胞類(lèi)型，能夠形成具有功能的“微器官”，能更好地用于模擬器官組織的發(fā)生過(guò)程及生理病理狀態(tài)，因而在基礎研究以及臨床診療方面具有廣闊的應用前景。
01 | 開(kāi)發(fā)背景
對于實(shí)體瘤的研究，用3D培養的類(lèi)器官能夠更好的反映原始腫瘤特征。對于研究腫瘤細胞之間通訊、實(shí)體瘤結構形成、腫瘤細胞表觀(guān)遺傳學(xué)變化以及細胞遷移侵襲等特征更具優(yōu)勢。但是每個(gè)實(shí)驗室可能有不同的樣本來(lái)源、用自己的培養方法來(lái)建立這些3D腫瘤模型，這可能導致實(shí)驗結果在不同實(shí)驗室之間難以重復、妨礙了所獲得數據的進(jìn)一步驗證和引用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，人類(lèi)癌癥模型倡議組織（Human Cancer Models Initiative，HCMI）選擇了美國標準培養物資源中心（ATCC）為科學(xué)界提供類(lèi)器官模型。
02 | 人類(lèi)癌癥模型倡議組織（HCMI）
圖片來(lái)自HCMI官網(wǎng): Map of the Cancer Model Development Centers (CMDCs) and model processing entities.
人類(lèi)癌癥模型倡議組織（HCMI）是美國國立癌癥研究所（NCI）---美國國立衛生研究院（NIH）的一部分、英國癌癥研究所（CRUK）、Wellcome Sanger研究所（WSI）和Hubrecht Organoid Technology基金會(huì )（（HUB）之間的國際合作組織。HCMI的目標是創(chuàng )建多達1000個(gè)患者來(lái)源的下一代癌癥模型（NGCM），例如類(lèi)器官、條件重編程細胞、神經(jīng)球或最佳生長(cháng)條件模型作為公共資源。
HCMI旨在提供模型的病例相關(guān)數據，包括模型、衍生組織和正常組織（如可用）的質(zhì)量檢查臨床、生物樣本和分子特征數據?？捎玫膮f(xié)調數據可通過(guò)NCI的基因組數據共享（GDC）或歐洲生物信息學(xué)研究所（EBI）訪(fǎng)問(wèn)。HCMI使用當前的培養技術(shù)開(kāi)發(fā)癌癥模型，用于轉化癌癥研究和其他實(shí)驗。
03 | ATCC類(lèi)器官資源
ATCC與人類(lèi)癌癥模型倡議組織（HCMI）合作，為科學(xué)家提供了廣泛的下一代3D患者來(lái)源的體外癌癥模型，包括類(lèi)器官。
圖片來(lái)自ATCC官網(wǎng)
類(lèi)器官是在3D細胞外基質(zhì)中生長(cháng)的復雜的自組織微組織。
類(lèi)器官可能包含多種分化的細胞類(lèi)型，并表現出細胞極化，并且通常具有中心管腔和其他類(lèi)似體內的結構特征。類(lèi)器官能夠在培養中長(cháng)期擴增，同時(shí)保持表型和遺傳穩定性。目前已有描述患者來(lái)源的各種健康和癌癥組織來(lái)源的原代類(lèi)器官，包括結腸、小腸、胃、乳腺、食管、肺、肝、前列腺和胰腺。
類(lèi)器官是研究癌癥的寶貴臨床前模型，與現有的人類(lèi)或非人類(lèi)動(dòng)物癌癥模型相比具有許多優(yōu)勢。類(lèi)器官培養與連續細胞系的典型二維單層培養有顯著(zhù)差異。
研究結果表明，這些新一代體外模型適用于大規模生物生產(chǎn)。這對于確保這些模型在研究界的廣泛可用性至關(guān)重要，以促進(jìn)臨床前藥物發(fā)現和基礎癌癥研究等應用。
04 | 應用實(shí)例
已發(fā)表的文獻中，研究人員用來(lái)自Illumina的一種能查詢(xún)超過(guò)850,000個(gè)CpG位點(diǎn)的微陣列芯片 Epigenetic Infinium Methylation EPIC Bead Chip (EPIC)，對ATCC提供的25種人類(lèi)癌癥類(lèi)器官（見(jiàn)表1）進(jìn)行DNA甲基化狀態(tài)做圖景分析。
結果發(fā)現所研究的類(lèi)器官能更好地保留原發(fā)組織的表觀(guān)遺傳背景，更接近相應原發(fā)腫瘤的DNA甲基化分布。
分析結果還表明這些類(lèi)器官沒(méi)有正常細胞的污染，很適合不受干擾的分析。所獲得的DNA甲基化數據免費對所有人開(kāi)放以便于進(jìn)一步的數據挖掘。
The DNA methylation landscape of human cancer organoids available at the American type culture collection，（https://doi.org/10.1080/15592294.2020.1762398），這篇文章提供了25種人類(lèi)癌癥類(lèi)器官的表觀(guān)遺傳指紋特征。已開(kāi)發(fā)的研究表明，這些腫瘤模型對生物醫學(xué)研究界和制藥公司開(kāi)發(fā)抗癌藥物非常有用。
更多類(lèi)器官產(chǎn)品信息可參考ATCC網(wǎng)站：
https://www.atcc.org/cell-products/cell-models/organoids?utm_medium=hero_products&utm_source=atcc&utm_campaign=504-organoid%20&utm_content=organoids_video_06082022#t=productTab&numberOfResults=24
訂購熱線(xiàn)：010-84415625；
郵箱：atcc@sinozhongyuan.com
參考文獻
[1]生物通---人類(lèi)癌癥類(lèi)器官的甲基化圖譜公開(kāi)
[2]The DNA methylation landscape of human cancer organoids available at the American type culture collection，（https://doi.org/10.1080/15592294.2020.1762398）
[3]https://ocg.cancer.gov/programs/hcmi/overview
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