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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

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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图1:描述人类乳腺类器官来源、培养、遗传操作和异种移植的方案概述示意图。
图2:类器官的衍生、培养和传代。
图3:乳腺类器官的遗传操作。
图4:雌激素颗粒植入和类器官异种移植。
图5:BC类器官培养物的特征。
图6:来自组织学正常乳腺组织的乳腺类器官培养物的特征。

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.2017.11.010https://doi.org/10.1038/s41467-020-15548-7而且https://doi.org/10.1038/s41596-019-0160-8).

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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

作者

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

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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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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。Commun11, 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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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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