一种前列腺癌骨转移瘤类器官的培养基及培养方法
- 国知局
- 2024-11-21 11:46:19
本发明属于细胞培养,具体涉及一种前列腺癌骨转移瘤类器官的培养基及培养方法。
背景技术:
1、目前,癌症研究模型的不断拓展,从肿瘤细胞系到患者来源的异种移植瘤(pdtx)和患者来源的肿瘤类器官等(pdto)等。肿瘤细胞系由于在2d培养体系中经过不断的筛选,仅有少数克隆在筛选中存活,由此产生选择效应和适应效应。而适应过程伴随着基因层面的改变,因此无法表达原发肿瘤的异质性。此外,肿瘤细胞系缺乏肿瘤微环境所包括的基质细胞等,而近年来许多研究都表明基质细胞或免疫细胞可影响肿瘤细胞的各种表型。pdtx则在肿瘤细胞系的基础上模拟了肿瘤的生物学特性,但耗时久,资金投入高,且可能存在小鼠特异性的肿瘤改变。此外,pdtx很难进行高通量的药物筛选。
2、3d培养技术的出现则为肿瘤研究带来了新的视野。类器官可模拟原始组织的结构、形态及基因组信息,并可长期体外扩增、冻存。利用患者来源的肿瘤进行类器官培养得到的pdto则可以模拟原始肿瘤的微环境、异质性及多样性,并在基因组与表型层面与原发肿瘤保持高度的一致性。因此,可用于在短期内模拟患者肿瘤对药物的反应。
3、晚期前列腺癌患者治疗手段多样,但由于晚期前列腺癌患者的肿瘤在经过前线治疗诱导后,肿瘤异质性大,从而导致治疗效果差异显著。构建pdto可在临床前检测患者对各种治疗手段的反应。而骨转移是前列腺癌远处转移中最常见的转移模式,近90%的晚期患者存在骨转移,骨转移瘤是晚期前列腺癌患者可获取的重要标本之一,但是由于前列腺癌转移瘤多为成骨性病变,在获取病灶时往往有较多基质纤维,获取足够的肿瘤干细胞及微环境构成的基质细胞从而构建类器官较为困难。本技术可有效提取骨转移瘤中肿瘤细胞并构建类器官,有效模拟骨转移瘤的特性,并提供一种培养基配方,用于该类pdto体外培养及扩增。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于培养前列腺癌骨转移瘤类器官的培养基,基于该培养基可以成功构建前列腺癌骨转移瘤类器官,可以更好的模拟骨转移前列腺癌的微环境。
2、本发明所采取的技术方案是:
3、本发明的第一方面,提供一种培养基,所述培养基包含特异性添加因子;所述特异性添加因子包含以下成分:protodioscin(原薯蓣皂苷)、dehydroepiandrosteroneacetate(醋酸去氢表雄酮)、scf(干细胞因子)、pge2(前列腺癌素e2)、bmp4(骨形态发生蛋白)、il-6(白介素6)、rnakl(兔核因子κb受体活化因子配基)、igfs(胰岛素样生长因子)。
4、优选地,所述protodioscin的终浓度为0.1-50nm。
5、优选地,所述protodioscin的终浓度为0.1~10nm。
6、优选地,所述protodioscin的终浓度为0.5~5nm。
7、优选地,所述dehydroepiandrosterone acetate的终浓度为0.1-10μm。
8、优选地,所述dehydroepiandrosterone acetate的终浓度为0.5-5μm。
9、优选地,所述scf的终浓度为0.5-50ng/ml。
10、优选地,所述scf的终浓度为1-10ng/ml。
11、优选地,所述pge2的终浓度为10-500μm。
12、优选地,所述pge2的终浓度为50-200μm。
13、优选地,所述bmp4的终浓度为1-100μm。
14、优选地,所述bmp4的终浓度为20-80μm。
15、优选地,所述il-6的终浓度为1~100μm。
16、优选地,所述il-6的终浓度为20~80μm。
17、优选地,所述rnakl的终浓度为1~100μm。
18、优选地,所述rnakl的终浓度为20~80μm。
19、优选地,所述igfs的终浓度为1~100μm。
20、优选地,所述igfs的终浓度为20~80μm。
21、优选地,所述培养基还包括基础细胞因子。
22、优选地,所述基础细胞因子包括egf(表皮生长因子)、noggin、r-spondin 1、wnt3a、fgf10(成纤维细胞生长因子10)、fgf2(成纤维细胞生长因子2)。
23、优选地,所述egf的终浓度为1-200ng/ml;
24、优选地,所述egf的终浓度为50-150ng/ml;
25、优选地,所述noggin的终浓度为20-500ng/ml;
26、优选地,所述noggin的终浓度为50-150ng/ml;
27、优选地,所述r-spondin 1的终浓度为20-500ng/ml;
28、优选地,所述r-spondin 1的终浓度为100-300ng/ml;
29、优选地,所述wnt3a的终浓度为20-500ng/ml;
30、优选地,所述wnt3a的终浓度为100-200ng/ml;
31、优选地,所述fgf10的终浓度为1-50ng/ml;
32、优选地,所述fgf2的终浓度为1-50ng/ml。
33、优选地,所述培养基还包括抑制剂。
34、优选地,所述抑制剂包括p38 mapk抑制剂、tgf-β抑制剂、rock抑制剂。
35、优选地,所述p38 mapk抑制剂包括sb202190、sb203580中的至少一种。
36、优选地,所述p38 mapk抑制剂的终浓度为20-500nm。
37、优选地,所述p38 mapk抑制剂的终浓度为50-200nm。
38、优选地,所述tgf-β抑制剂包括a83-01、sb525334、sb431542中的至少一种。
39、优选地,所述tgf-β抑制剂的终浓度为1-50μm;
40、优选地,所述tgf-β抑制剂的终浓度为2-30μm;
41、优选地,所述rock抑制剂包括y-27632dihydrochloride、thiazovivin、fasudil、gsk429286a、rk1-1447中的至少一种。
42、优选地,所述rock抑制剂的终浓度为1-100μm。
43、优选地,所述rock抑制剂的终浓度为2-30μm。
44、优选地,所述培养基还包括抗生素。
45、优选地,所述抗生素为50-500μg/ml的原代细胞抗生素,优选为50~200μg/ml。
46、优选地,所述培养基的基础培养基包括dmem/f12、dmem、rpmi 1640、mem等。
47、本发明的第二方面,提供本发明第一方面所述的培养基的制备方法,包括将本发明第一方面所述的特异性添加因子、基础细胞因子、抑制剂添加到基础培养基中,混合均匀。
48、本发明的第三方面,提供本发明第一方面所述的培养基在培养前列腺癌骨转移瘤类器官或制备培养前列腺癌骨转移瘤类器官的产品中的应用。
49、本发明的第四方面,提供一种培养前列腺癌骨转移瘤类器官的方法,包括以下步骤:
50、s1:将前列腺骨转移瘤组织消化处理,获得前列腺癌骨转移瘤细胞;
51、s2:将前列腺癌骨转移瘤细胞置于本发明第一方面所述的培养基中进行培养,获得前列腺癌骨转移瘤类器官。
52、优选地,所述前列腺骨转移瘤组织消化前置于组织保存液中进行保存。
53、优选地,所述前列腺骨转移组织在消化前还包括以下操作:将前列腺骨转移组织中的软组织的骨组织分离,将软组织处理成肉糜状,将骨组织处理为颗粒状,然后将处理后的软组织和骨组织混合。
54、优选地,所述处理方法包括但不限于粉碎、剪切、研磨等。
55、优选地,所述组织保存液包括基础培养液和添加因子;所述添加因子至少包括以下终浓度的组分:n-acetylcysteine,0.2-5μm;吲哚-3-乳酸:100-1000μm;y-27632 10-100μm;gdf11 10-100ng/ml。
56、优选地,所述添加因子还包括以下终浓度的组分:egf,10-100ng/ml;chir99021,1-10μm;青霉素链霉素混合液,1-5×;primocin,0.5-5mg/ml。
57、优选地,所述基础培养基为advanceddmem/f12培养基。
58、优选地,所述消化处理包括利用消化液对前列腺骨转移瘤组织进行消化。
59、优选地,所述消化液包括以下终浓度的组分:四型胶原酶100-200u/ml,二型分散酶1-10u/ml,脱氧核糖核酸酶5-20u/ml,pmsf0.1-0.5mm,乙二醇10wt%-20wt%,聚蔗糖5wt%-10wt%,溶剂为无菌水。
60、优选地,所述消化液的ph为7.4-8.0。
61、优选地,所述消化液还包括金属盐,并且所述金属盐在所述消化液中的终浓度为0.5-20mm。
62、优选地,所述金属盐为钠、锌、锰、钙、镁、铁的硝酸盐及氯化盐中的至少一种。
63、优选地,所述消化液还包括甘油1wt%-5wt%。
64、优选地,所述方法还包括对获得的前列腺癌骨转移瘤类器官进行传代的步骤;优选为待类器官平均直径为100μm-200μm时,或原代培养7-10天时可进行传代。
65、本发明的第五方面,提供一种由本发明第四方面所述的方法构建的前列腺癌骨转移瘤类器官。
66、本发明的有益效果是:
67、既往方法骨转移瘤类器官培育效果差,主要是因为骨基质相关细胞因子缺乏,导致大量基质细胞丢失;本发明提供了一种用于培养前列腺癌骨转移瘤类器官的培养基配方,其中特异性添加了骨转移前列腺癌所需的pge2(前列腺癌素e2)、bmp4(骨形态发生蛋白)、il-6(白介素6)、rnakl(兔核因子κb受体活化因子配基)、igfs(胰岛素样生长因子),相比于既往培养基可促使骨转移前列腺肿瘤细胞及基质细胞生长。本发明的培养基配方能使骨转移肿瘤细胞得以生长的同时,保留骨转移瘤中的基质细胞,更好的模拟骨转移前列腺癌的微环境。
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