构建脑胶质瘤类器官的方法技术

本发明专利技术涉及类器官技术领域，公开了一种构建脑胶质瘤类器官的方法。本发明专利技术提供的方法通过利用具有特定结构的培养装置，能够实现在静置条件下进行胶质瘤类器官构建和扩培，避免了摇床等额外设备的使用，降低了对培养箱的要求，同时也降低了培养过程中微生物感染的风险。此外，本发明专利技术提供的方法能够更好地模拟人体免疫微环境，提高了采用该方法获得的胶质瘤类器官进行的实验参考价值。类器官进行的实验参考价值。类器官进行的实验参考价值。

【技术实现步骤摘要】
构建脑胶质瘤类器官的方法


[0001]本专利技术涉及类器官
，具体涉及一种构建脑胶质瘤类器官的方法。

技术介绍

[0002]类器官是一种三维细胞培养物，其与对应的人体器官具有高度相似的组织学特征，能够在体外重现器官的部分生理功能。类器官的出现，为研究人员提供了一种新的具有独特优势的体外模型，其可复制出已分化组织的复杂空间形态，并能够表现出细胞与细胞、细胞与基质之间的相互作用。类器官去除了动物模型可能引入的混淆变量，但与均一化的2D细胞培养物相比，则提供更高度的复杂性。通过结合高水平的生理相关性与体外操作的便利性，在许多情况下，类器官具有辅助或替代体外使用原代细胞或永生化细胞系和动物实验的潜力。另外，类器官在培养中具有高度基因稳定性，维持了来源组织的基因型与表型。因此，类器官在干细胞与发育、再生医学、疾病研究、药物开发和精准医疗等多个领域拥有广泛的应用前景。
[0003]胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，为了更好地研究胶质瘤的致病机理和治疗方法，科学家构建了胶质瘤类器官。例如，Jacob等人2020年在Generation and biobanking of patient
‑
derived glioblastoma organoids and their application in CAR T cell testing.一文中介绍了采用机械破碎法将胶质瘤组织剪切成1mm3的碎片，然后置于培养液中，在水平摇床上震荡培养。该方法中，摇床的设置是为了在培养过程中能够为类器官提供充分的空气交换，然而，通常用于培养类器官的培养箱都采用5％CO2的培养条件，在CO2中长期暴露易导致摇床损坏，而且，摇床一方面会占用培养箱中的大量空间，另一方面，这种额外设备的需求即对培养箱和摇床都有一定的要求，而且还增加了培养物染菌的风险。此外，该方法对于胶质瘤样品的体积和质量也具有较高要求，并且培养的成功率还有待进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的胶质瘤类器官构建方法中需要在培养箱中放置额外的摇床等设备，而且对样品的要求高，培养成功率不足等问题，提供一种构建脑胶质瘤类器官的方法，该方法能够实现在静置条件下进行胶质瘤类器官构建和扩培，并且具有较高的培养成功率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种构建脑胶质瘤类器官的方法，其特征在于，所述方法包括将采用基质胶包被的脑胶质瘤样品置于气
‑
液交界培养装置中进行培养，所述气
‑
液交界培养装置中装有培养基，培养基的用量使得样品不超过50体积％浸没在其中。
[0006]本专利技术第二方面提供第一方面所述的方法中，用于构建脑胶质瘤类器官的培养基。
[0007]通过上述技术方案，本专利技术至少能够取得如下有益效果：
[0008](1)本专利技术提供的方法采用气
‑
液交界培养装置进行胶质瘤类器官的培养，通过气
‑
液交界培养装置的作用保证胶质瘤类器官的空气交换，从而无需使用摇床等额外设备，减少了对培养箱的要求，同时也降低了培养过程中微生物感染的风险。
[0009](2)本专利技术提供的方法先以基质胶包被胶质瘤组织，再将其置于培养基中培养，与现有技术中直接将类器官置于培养基中的培养方式相比，能够更好地模拟人体免疫微环境，提高了采用本专利技术提供的方法制备获得的胶质瘤类器官的实验参考价值。
[0010](3)现有技术中的胶质瘤培养方法为了获得更高的培养成功率，通常需要较大体积的样本，而且通常需要高质量肿瘤实质部分，这极大限制了样品的来源。而本专利技术提供的方法无需太大体积的样本，对于样本的质量也要求不高，但是该方法能够以较高的成功率构建获得胶质瘤类器官。
[0011](4)本专利技术提供的方法不仅降低了胶质瘤样品的用量，而且还极大节约了培养液的使用量，十分利于控制实验成本。
附图说明
[0012]图1是本专利技术提供的方法中所采用的气
‑
液交界培养装置的结构示意图。
[0013]图2是实施例1中获得的脑胶质瘤类器官形态图(图例为200μm)。
[0014]图3实施例1中获得的脑胶质瘤类器官的免疫荧光染色图。
[0015]附图标记说明
[0016]图1中，1为内培养皿，2为外培养皿。
具体实施方式
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]胶质瘤类器官的构建和传代过程中，需要在培养体系中保持一定的空气含量，使得胶质瘤类器官能够充分与空气接触，从而促进其生长。因此，通常胶质瘤类器官培养时需要在培养箱中放置摇床，通过震荡培养的方式保证培养基中的空气溶解量。本专利技术的专利技术人在研究的过程中巧妙地发现，通过合理设计培养皿的结构，能够有效提高胶质瘤类器官在培养过程在于空气的接触面积，从而使其能够在静置条件下进行培养，避免了摇床的使用。这不仅可以降低对培养箱的要求(例如传统方法中必须采用体积足够大的培养箱以容纳摇床，而且放入摇床后的培养箱剩余容积也需要足够大，避免培养箱内太过拥挤导致空气不流通，对胶质瘤类器官的生长不利)，而且还降低了额外设备引入导致的微生物感染的风险。
[0019]专利技术人经进一步研究，设计了一种适合在静置条件下进行胶质瘤类器官培养的气
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液交界培养装置(图1中示出了其结构示意图)。专利技术人还发现，采用该装置，配合含有特定成分的培养基进行胶质瘤类器官构建，能够有效提高胶质瘤类器官的构建成功率和质量。
[0020]基于上述发现，本专利技术一方面提供一种构建脑胶质瘤类器官的方法，所述方法包
括将采用基质胶包被的脑胶质瘤样品置于气
‑
液交界培养装置中进行培养，所述气
‑
液交界培养装置中装有培养基，培养基的用量使得被基质胶包被的样品不超过50体积％浸没在其中。
[0021]任意能够用于类器官培养或3D细胞培养的基质胶均可适用于本专利技术。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述基质胶的pH不低于7.3(优选为7.3
‑
7.4)。本专利技术可以直接采用符合前述pH条件的基质胶，也可以在使用前先对基质胶的pH值进行条件，使其满足前述要求。另外，本专利技术对于所述基质胶的来源也没有特别限制，其即可为自行制备获得的相关产物，也可以是直接通过商购或定制获得的相关产品(例如可以是购自Corning公司的basement membrane等基质胶产品)。
[0022]优选地，所述基质胶使用前采用培养基进行稀释。优选用于稀释的培养基与基质胶的体积比为10
‑
50∶1。
[0023]更优选地，用于包被脑胶质瘤样品的基质胶与脑胶质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构建脑胶质瘤类器官的方法，其特征在于，所述方法包括将采用基质胶包被的脑胶质瘤样品置于气
‑
液交界培养装置中进行培养，所述气
‑
液交界培养装置中装有培养基，培养基的用量使得被基质胶包被的样品不超过50体积％浸没在其中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基质胶的pH不低于7.4；优选地，所述基质胶使用前采用培养基进行稀释，优选用于稀释的培养基与基质胶的体积比为10
‑
50∶1；更优选地，用于包被脑胶质瘤样品的基质胶与脑胶质瘤样品的体积比为2
‑
10∶1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述脑胶质瘤样品的尺寸不超过2cm
×
2cm
×
2cm，优选为1
‑
1.5cm
×1‑
1.5cm
×1‑
1.5cm。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述培养基包括基础培养基和添加剂，所述基础培养基选自DMEM/F
‑
12、Neurobasal和Hibernate中的至少一种，所述添加剂中包含B
‑
27添加剂、N2添加剂、碱性成纤维细胞生长因子、维生素A、维生素C、胰岛素和β
‑
巯基乙醇中的至少一种；优选地，所述添加剂中还含有抗生素、L
‑
谷氨酰胺、非必需氨基酸、4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸、烟酰胺中的至少一种；更优选地，所述抗生素选自青霉素、链霉素和两性霉素B中的至少一种；更优选地，所述非必需氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、门冬酰胺、门冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸和丝氨酸中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述培养基中，添加剂的用量使得其在培养基中的含量为：抗生素1
‑
2体积％，L
‑
谷氨酰胺1
‑
2体积％，非必需氨基酸1
‑
2体积％，4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸1
‑
2体积％，烟酰胺1
‑
2体积％，B
‑
27添加剂2
‑
4体积％，N
‑
2添加剂1
‑
4体积％，碱性成纤维细胞生长因子2
‑
10nM，维生素A1
‑
2体积％，维生素C1
‑
2体积％，胰岛素10
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50μg/mL，β
‑
巯基乙醇0.1
‑
0.2体积％；优选地，所述抗生素的用量使其在培养基中的终浓度为青霉素100

【专利技术属性】
技术研发人员：郑乐民，连雨璇，郭志英，张雪晨，宫晓艳，
申请(专利权)人：北京赛拉达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：