摘要
类器官技术已经彻底改变了针对个人的人体器官发育、疾病和治疗反应的研究。虽然有详细的方案可以从各种器官生成和长期繁殖人类类器官,但乳房组织缺乏这种方法。在这里,我们提供了一种优化的、高度通用的方案,用于长期培养来自正常人类乳腺组织或乳腺癌(BC)组织的类器官,以及45个生物库样本的培养条件,包括涵盖所有主要疾病亚型(三阴性、雌激素受体阳性/孕激素受体阳性和人表皮生长受体2阳性)的BC类器官。此外,我们还提供了Lipofectamine 2000基因操作、电穿孔或慢病毒以及随后的类器官选择和克隆培养的方法。最后,我们介绍了一种优化的小鼠原位类器官移植方法,包括注射类器官和雌激素颗粒,无需手术。从组织碎片到第一次分裂需要7-21 d;经过基因操作的克隆类器官培养物的生成需要14-21 d;异种移植类器官扩张需要4周。
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数据可用性
本方案中描述的所有数据均包含在文章图中,或先前发表在辅助主要研究论文中(https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.010,https://doi.org/10.1038/s41467-020-15548-7而且https://doi.org/10.1038/s41596-019-0160-8).
参考文献
德桑蒂斯,c.e.等人。乳腺癌统计,2019年。CA Cancer J. Clin。69, 438-451(2019)。
nick - zainal, S.等人。560个乳腺癌全基因组序列的体细胞突变景观。自然534, 47-54(2016)。
柯蒂斯,C.等。2000个乳腺肿瘤的基因组和转录组结构揭示了新的亚群。自然486, 346-352(2012)。
里奥斯,a.c.等人。通过大规模单细胞分辨率3D成像显示乳腺肿瘤的克隆内可塑性。癌症细胞35, 618-632(2019)。
2019年世界卫生组织乳腺肿瘤分类。组织病理学77, 181-185(2020)。
佐藤,T.等。单个Lgr5干细胞在体外构建隐窝-绒毛结构,没有间充质小生境。自然459, 262-265(2009)。
萨克斯等人。乳腺癌类器官活生物库捕获疾病异质性。细胞172, 373-386(2018)。
Rosenbluth, J. M.等人。来自正常和易患癌症的人类乳腺组织的类器官培养保存了复杂的上皮谱系。Nat。Commun.11, 1711(2020)。
戴克斯,J. F.等人。利用crispr - cas9介导的人类乳腺类器官工程建模乳腺癌。j .国家的。癌症杂志112, 540-544(2020)。
Kedrin, D.等。通过乳腺成像窗口对转移行为进行活体成像。Nat方法。5, 1019-1021(2008)。
霍利迪,D. L. &斯皮尔,V.为乳腺癌研究选择正确的细胞系。乳腺癌研究。13, 76-99(2011)。
kapaachezyzynska, M.等人,2D和3D细胞培养——不同类型癌细胞培养的比较。拱门。医学科学。14, 910-919(2018)。
瓦戈-戈戈拉,T. &罗森,J. M.乳腺癌建模:一种方法并不适用于所有情况。Nat. Rev. Cancer7, 659-672(2007)。
Neve, R. M.等。用于研究功能不同的癌症亚型的乳腺癌细胞系的收集。癌症细胞10, 515-527(2006)。
米勒,D. H.索科尔,E. S. &古普塔,P. B. 3D原代培养模型研究人类乳腺发育。方法分子生物学。1612, 139-147(2017)。
Linnemann, J. R., Meixner, L. K., Miura, H. & Scheel, C. H.初级人类乳腺上皮细胞的有机型3D分析,概述了分支形态发生。方法分子生物学。1612, 125-137(2017)。
Lim, E.等。在BRCA1突变携带者中,异常管腔祖细胞是基础肿瘤发展的候选目标人群。Nat,地中海。15, 907-913(2009)。
科珀,O.等人。卵巢癌类器官平台捕捉患者内部和患者间的异质性。Nat,地中海。25, 838-849(2019)。
Cattaneo, c.m.等人。肿瘤有机- t细胞共培养系统。Protoc Nat。15, 15-39(2020)。
德罗斯特,J.等。前列腺上皮和癌组织的类器官培养系统。Protoc Nat。11, 347-358(2016)。
藤井,马野,M., Nanki, K. &佐藤,T.利用电穿孔的人肠道类器官的高效基因工程。Protoc Nat。10, 1474-1485(2015)。
Broutier, L.等人。自我更新的人与小鼠成人肝脏和胰腺三维类器官的培养与建立及其遗传操作。Protoc Nat。11, 1724-1743(2016)。
德罗斯特,J.等。培养的人肠道干细胞的序列癌症突变。自然521, 43-47(2015)。
Dall, G., Vieusseux, J., Unsworth, A., Anderson, R. & Britt, K.低剂量、低成本的雌二醇颗粒可以在无膀胱症状的裸鼠中支持MCF-7肿瘤生长。j .癌症6, 1331-1336(2015)。
Dobrolecki, L. E.等。患者来源的异种移植(PDX)模型在基础和转化乳腺癌研究。癌症转移35, 547-573(2016)。
Gakhar, G., wright - carter, M., Andrews, G., Olson, S. & Nguyen, T. A.雌激素植入无胸腺裸鼠的肾积水和尿潴留。兽医。病理学研究。46, 505-508(2009)。
惠特尔,J. R.等。CDK4/6和BCL2通路的双靶向增强雌激素受体阳性乳腺癌的肿瘤反应中国。癌症Res.26, 4120-4134(2020)。
确认
我们非常感谢公主Máxima儿科肿瘤中心、Hubrecht研究所、Hubrecht类器官技术基金会(HUB)、Dana-Farber癌症研究所和Walter和Eliza Hall医学研究所的技术支持,以生成所述方法和HUB管理乳房类器官生物库。这项工作由公主Máxima儿科肿瘤中心资助。J.F.D.得到了玛丽·居里全球奖学金和荷兰科学研究组织的VENI资助。J.M.R.和J.S.B.得到了国家癌症研究所R35拨款(CA242428)的支持,并感谢Susan G. Komen乳腺癌基金会的支持。J.M.R.得到了美国癌症协会的支持。J.E.V.得到了澳大利亚国家健康和医学研究委员会的支持。A.C.R.得到了欧洲研究理事会2019年启动基金(项目804412)的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
j.f.d., e.j.v., n.s., j.m.r., o.k., H.G.R.和C.P.进行了实验并制定了协议。J.F.D E.J.V。n ., J.M.R, H.G.R C.S.V.和S.F.B.生成的数据。j。f。d。和e。j。v。构思并撰写了手稿。H.G.R, E.J.W, C.S.V.和S.F.B.共同撰写了手稿。J.E.V C.S.V。,S.F.B J.S.B H.C.和A.C.R.监督工作。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
j.f.d., n.s., s.f.b., H.C.和A.C.R.是类器官技术相关专利的发明人(WO201309812-A3/WO2016083612-Al/P309013GB)。
额外的信息
同行评审信息自然的协议感谢匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
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使用此协议的关键参考:
萨克斯等人。细胞172, e10 (2018):https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.010
Rosenbluth, J. M.等人。Nat。Commun.11, 1171 (2020):https://doi.org/10.1038/s41467-020-15548-7
戴克斯,J. F.等人。国立肿瘤研究所.112, djz196 (2019):https://doi.org/10.1038/s41596-019-0160-8
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关于本文
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戴克斯,j.f.,范弗利特,e.j.,萨克斯,N。et al。人类正常人和乳腺癌类器官的长期培养、遗传操作和异种移植。Nat Protoc16, 1936-1965(2021)。https://doi.org/10.1038/s41596-020-00474-1
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