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类器官简介
构建培养服务
培养基

爆红的类器官

  • 类器官(Organoid)是器官特异性细胞的集合,这些细胞从干细胞或器官祖细胞发育而来,并能以与体内相似的方式经细胞分序(cell sorting out) 和空间限制性的系别分化而实现自我组建。

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2009年Hans Clevers实验室用小肠干细胞首次培育出具备小肠绒毛和隐窝结构的类器官


2013年被Science杂志评为“年度十大突破性进展”


2017年被Nature Methods杂志评为年度技术


2018年Science发表首篇肠癌类器官药敏筛查系统的报道,其中药物阳性预测准确度达到88%


2020年类器官进入欧盟“地平线2020”战略计划


2020年Nature报道应用人源类器官研究新冠病毒侵染机制


2021年类器官成为“十四五”国家重点研发计划“干细胞研究与器官修复”重点专项的研究内容


2021年类器官作为“培养皿中的宇航员”登入中国空间站


2021年国家食品药品监督管理局药品审评中心(CDE):在没有合适的动物模型时,类器官可作为替代性模型进行替代模型试验,为相关研究提供支持或补充信息

应用方向

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建立类器官生物样本库


肿瘤类器官的生物样本库作为一种体外细胞模型,利用测序技术可以获得非常接近体内肿瘤细胞的基因组特征,通过结合基因组测序数据和组织形态可以鉴定出各类肿瘤亚型。

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类器官+单细胞测序


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标题:Single-cell analysis of patient-derived PDAC organoids reveals cell state heterogeneity and a conserved developmental hierarchy

杂志:Nature Communications

发表日期:2021.10

影响因子:17.694

文章构建了18个原发性胰腺导管腺癌和6个胰腺导管腺癌肝转移肿瘤类器官,通过10X genomic单细胞转录组测序比较分析肿瘤类器官和原发性 PDAC,鉴定共有细胞亚群,包括循环祖细胞和分化的分泌细胞亚群。classical”细胞亚群为胰腺导管腺癌分化发育的最终形态。在基于活体成像的药物筛选实验中,发现“classical”亚群细胞基因表达,则对药物反应敏感。

PDAC离体肿瘤样本很难获取,且恶性细胞含量较低。通过建立 PDAC单细胞转录图谱,显示与原组织相似,证明了 PDAC 类器官可作为肿瘤异质性体外研究的临床相关模型,可为患者临床治疗预后判断提供依据。

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类器官精准医学临床中应用


将从病人获取的肿瘤组织构建类器官模型之后,用治疗肿瘤的药物进行处理,可以预测特定病人的肿瘤对药物是否敏感。通过类器官模型对药物处理的响应可以指导临床用药,常规临床方案如下:

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类器官在SARS-CoV-2应用


SARS-CoV-2 给全球带来了严重灾难,刚爆发时,由于没有合适模型,导致对病毒了解不够深入,通过类器官技术运用,让科学家对病毒对肠道,肝脏,肺部感染有深刻的认识。

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类器官在再生医学与器官修复应用


2021 年在Science 和Nature 杂志,分别发表显示了胆管细胞类器官可修复人肝移植后的胆管及人胰岛样类器官(HILOs)移植到糖尿病小鼠体内后,可以恢复小鼠葡萄糖稳态,且不会出现免疫排斥。

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类器官在研究疾病发生和生长发育的机制中应用


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类器官在新药研发中应用


HUB Organoids 的研究人员建立了一个大型类器官库。OcellO公司的科学家对这一类器官库进行了高通量筛选。研究团队在结直肠癌患者来源的类器官和健康结肠粘膜来源的类器官进行高通量筛选,从500 多种双特异性抗体中发现了 MCLA-158。MCLA-158 能够特异性触发LGR5 阳性癌症干细胞中的EGFR 蛋白降解,而对 LGR5 阳性健康结肠干细胞的毒性很小。MCLA-158 在几种上皮癌类型的临床前模型中表现出治疗特性,例如 KRAS 突变型结直肠癌的生长抑制、转移起始的阻断和肿瘤生长的抑制。这也是首次在实体瘤类器官中筛选到临床候选药物,为基于类器官的药物发现奠定了基础。

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由客户提供样本,我们可根据客户需求,提供类器官培养、传代、质控以及冻存等一站式服务,其他服务内容包括:在类器官上进行如基因编辑,免疫细胞共培养及药敏检测等。服务按照客户要求,确保类器官质量符合科学研究标准。

1、样本类型及癌种

样本的质量将极大影响类器官培养的成功率和效率,因此建议客户提供的样本需符合以下几项要求:

新鲜胸腹液:   50~100 mL,低温无菌保存。

手术样品:   体积大于黄豆大小,非纤维化激化灶(越大越好,于肿瘤边缘, 12 点、3 点、6 点与9 点方向,各取一块),装入取样保持管,4 度保存,标明样本信息,冷藏运输(48 小时内)

穿刺样品:长于2 cm,装入样品瓶,4 度保存,标明样本信息,冷藏运输。 肿瘤种类:肠癌、胃癌、肝癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、子宫内膜癌等

2、类器官培养及质控

在类器官培养过程中,每 2 天拍摄2 张不同分辨率明场照片和检测细胞活力以监控类器官的生长状态。下图为肠癌类器官Day1-Day11 的明场图和Day3 的P0 代、P1 代及P5 代照片。


3、项目交付内容

1)每例组织样本经培养后最终交付 P3 代次类器官2 管和鉴定报告(肿瘤类器官能够传代3代,免疫组化与原组织相似判定为类器官构建成功);

2)原组织石蜡切片白片5 张或固定组织,癌组织和HE 染色图片;

3)类器官明场图像(提供 40X、100X 或 200X 明场图片);

4)类器官石蜡白片5 张或固定类器官样本与类器官HE 染色图片;

5)实验报告(包括实验目的、实验方法、实验结果和数据分析等);

6)培养周期1 个月,类器官能够稳定传代 3 代及以上,冻存两支,完成实验后,冷链运输至客户。

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转自 中国组织工程研究杂志Nature Methods 如此评价类器官技术:利用类器官研究直接诱导生成三维组织模型,为人类生物学研究提供了强大的方法。类器官(Organoids),即是指它类似于组织器官。其实,它本身是一种基于3D体外细胞培养系统建立的,与体内的来源组织或器官高度相似的一种模型。这些3D体外培养系统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之间、细胞与其周围基质...