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一、引言
二、类器官的核心特征与肿瘤研究适配性
(一)类器官的生物学属性
结构与功能模拟性:可复现起源器官的典型架构(如肠道类器官的腺窝 - 绒毛结构),并保留功能细胞类型(如吸收细胞、免疫细胞),同时具备部分生理功能(如分泌细胞因子、表达特异性表面标志物);
微环境兼容性:能整合免疫细胞、基质细胞等非上皮成分,构建接近体内真实情况的 “肿瘤 - 免疫” 微环境;
稳定性与可及性:可长期体外培养(部分传代超 20 代),且能从患者肿瘤组织直接构建,保留肿瘤遗传特征与异质性。
(二)肿瘤免疫研究中的类器官类型
三、类器官在肿瘤免疫研究中的两大核心应用策略
(一)整体培养策略:保留内源性免疫细胞的 “原生微环境” 模型
乳腺肿瘤类器官与 Vδ2+T 细胞互作:2016 年研究构建保留上皮内淋巴细胞的乳腺类器官,经氨基双膦酸盐处理后,类器官内 Vδ2+T 细胞被激活并分泌 IFN-γ,高效杀伤乳腺肿瘤细胞,首次证实类器官可解析 γδT 细胞抗肿瘤机制;
微流控芯片中的 MDOTS/PDOTS 模型:2018 年研究构建小鼠源性(MDOTS)与患者源性(PDOTS)肿瘤球体,MDOTS 可复现体内对 PD-1 抑制剂的应答或耐药,PDOTS(如黑色素瘤来源)经抗 PD-1 治疗后,能检测到 CCL19、CXCL13 等耐药相关细胞因子,为标志物筛选提供依据;
气液界面培养的复杂类器官:近期技术可从结直肠、肺肿瘤构建类器官,30 天内稳定维持多种免疫细胞(CTL、TH 细胞、NK 细胞等)及 TCR 异质性,经免疫检查点阻断后,可观察到肿瘤抗原特异性 T 细胞增殖与肿瘤杀伤,完美模拟体内免疫应答。
(二)简化共培养策略:精准解析免疫细胞 - 肿瘤互作的 “组装模型”
胃肿瘤类器官与 DC-CTL 三重共培养:从转基因小鼠构建胃肿瘤类器官,与 DC、CTL 细胞在 PD-L1 抑制剂存在下共培养,仅肿瘤类器官组出现显著死亡,证实 DC 抗原提呈与 CTL 杀伤的协同作用;
高突变负荷类器官与 PBMC 共培养:将结直肠癌、非小细胞肺癌类器官(高突变负荷)与自体外周血单个核细胞(PBMCs)共培养,肿瘤类器官通过呈递新抗原激活 T 细胞,扩增的 CTL 特异性杀伤肿瘤类器官,对正常类器官无影响;
CAR-NK 细胞活性验证:构建靶向 HER2、EGFRvIII 的 CAR-NK 细胞,与相应抗原阳性肿瘤类器官共培养,EGFRvIII 特异性 CAR-NK 可高效杀伤肿瘤类器官,而靶向 FZD 的 CAR-NK 对正常类器官也有杀伤,为靶点安全性评估提供依据。