肿瘤相关成纤维细胞促胃癌类器官增殖与耐药的初步研究

张媛媛; 段振铨; 李雨贤; 黄梦秋; 朱宝行; 邱远; 邹全明; 彭六生; 马代远

doi:10.16016/j.2097-0927.202410075

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肿瘤相关成纤维细胞促胃癌类器官增殖与耐药的初步研究

专题报道 | 更新时间：2025-03-11

- 肿瘤相关成纤维细胞促胃癌类器官增殖与耐药的初步研究
- Cancer-associated fibroblasts promote proliferation and drug resistance of gastric cancer organoids: a primary study
- 陆军军医大学学报 2025年47卷第5期页码：453-461
- 作者机构：
  
  1.川北医学院附属医院肿瘤科，四川南充
  2.陆军军医大学（第三军医大学）药学与检验医学系微生物与生化药学教研室，重庆
  3.陆军军医大学（第三军医大学）第二附属医院普外科，重庆
- 作者简介：
  
  彭六生，E-mail：pengliusheng06@163.com
  马代远，E-mail：mdylx@163.com
- 基金信息：
  
  北京科创医学发展基金会(KC2023-JX-0186-FM057);川北医学院附属医院科研发展计划(2023PTZK014);Corresponding authors： PENG Liusheng, E-mail： pengliusheng06@163.com;MA Daiyuan, E-mail： mdylx@163.com
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202410075
  中图分类号： R329.24;R73-354;R735.2
- 收稿日期：2024-10-22，
  
  修回日期：2025-01-27，
  
  纸质出版日期：2025-03-15
- 稿件说明：
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张媛媛，段振铨，李雨贤，等.肿瘤相关成纤维细胞促胃癌类器官增殖与耐药的初步研究［J］.陆军军医大学学报，2025，47（05）：453-461.DOI：10.16016/j.2097-0927.202410075.

ZHANG Y Y，DUAN Z Q，LI Y X，et al.Cancer-associated fibroblasts promote proliferation and drug resistance of gastric cancer organoids： a primary study［J］.J Army Med Univ，2025，47（05）：453-461.DOI：10.16016/j.2097-0927.202410075.
张媛媛，段振铨，李雨贤，等.肿瘤相关成纤维细胞促胃癌类器官增殖与耐药的初步研究［J］.陆军军医大学学报，2025，47（05）：453-461.DOI：10.16016/j.2097-0927.202410075. DOI：

ZHANG Y Y，DUAN Z Q，LI Y X，et al.Cancer-associated fibroblasts promote proliferation and drug resistance of gastric cancer organoids： a primary study［J］.J Army Med Univ，2025，47（05）：453-461.DOI：10.16016/j.2097-0927.202410075. DOI：

摘要

目的

体外构建胃癌类器官与肿瘤相关成纤维细胞的共培养模型，利用该模型探究肿瘤相关成纤维细胞对胃癌类器官增殖与化疗耐药的影响。

方法

收集于2023年2月至2024年3月在陆军军医大学第二附属医院普外科接受手术切除的12例胃癌患者的肿瘤组织。采用体外三维构建胃癌类器官；通过HE染色进行形态学分析，采用免疫组织化学染色检测细胞角蛋白CK7、癌胚抗原CEA和增殖相关因子Ki-67的表达。培养同一患者来源的肿瘤相关成纤维细胞，通过光镜观察分析其形态；采用流式细胞染色检测其表型。将胃癌类器官与肿瘤相关成纤维细胞按1∶1比例共培养，相差显微镜下观察胃癌类器官的生长情况并分析其数量、平均直径与总面积。将单独培养的类器官设置为对照组，在对照组和共培养组中加入化疗药物5-氟尿嘧啶和奥沙利铂处理48 h，利用CellTiter-Glo

3D试剂盒和CellEvent™ Caspase 3/7 分别检测类器官的细胞活力与凋亡情况。

结果

成功构建出10例患者来源的胃癌类器官与肿瘤相关成纤维细胞，胃癌类器官表现出与原发肿瘤一致的形态学特征并在CK7、CEA与Ki-67的表达上具有相似性。肿瘤相关成纤维细胞呈现出典型的梭状及CD326

、CD45

、CD31

、α-SMA

、CD73

、CD90

、CD105

表型特征。与单独培养的类器官对照组比较，与肿瘤相关成纤维细胞共培养组的类器官形成数量更多、平均直径更长且总面积更大（

0.05）。在化疗药物5-氟尿嘧啶和奥沙利铂处理下，对照组的半数抑制浓度分别为10.66和3.26 μmol/L，而共培养组则分别为46.23和91.11 μmol/L；与类器官单独培养的对照组比较，共培养组中类器官的CellEvent™ Caspase 3/7 阳性凋亡细胞明显减少。

结论

与单独培养的类器官比较，肿瘤相关成纤维细胞共培养模型能更好地模拟体内肿瘤微环境的促瘤增殖与耐药效应。

Abstract

Objective‍　‍To construct an

in vitro

co-culture model of gastric cancer organoids and cancer-associated fibroblasts (CAFs)

and investigate the role of cancer-associated fibroblasts in the proliferation and chemotherapy resistance of gastric cancer organoi

ds. Methods‍　‍Tumor tissues from 12 gastric cancer patients undergoing surgical treatment in Department of General Surgery of Second Affiliated Hospital of Army Medical University from February 2023 to March 2024 were collected to construct gastric cancer organoids using 3D culture. HE staining was used to observe the morphology

and immunohistochemical assay was employed to determine the expression of cytokeratin CK7

carcinoembryonic antigen (CEA)

and proliferation marker Ki-67. After CAFs derived from the same patient were cultured

observed for their morphology under a light microscope

and detected for the phenotype by flow cytometry

the cells were co-cultured with gastric cancer organoids in a 1:1 ratio. Phase-contrast microscopy was applied to observe the growth of the organoids and analyze the number

average diameter

and total area. Then

organoids cultured alone served as the control group. After the control and co-culture groups were treated with chemotherapy drugs

5-fluorouracil and oxaliplatin

for 48 h

the viability and apoptosis of organoids were assessed with CellTiter-Glo

􀳏

3D assay and CellEvent™ Caspase 3/7 activity

respectively. Results‍　‍Gastric cancer organoids and CAFs were successfully established from 10 gastric cancer patient-derived samples. The gastric cancer organoids exhibited morphological characteristics consistent with the corresponding primary tumors

and showed positive expression of CK7

CEA

and Ki-67. CAFs displayed typical spindle-shaped morphology and exhibited the phenotypic markers CD326

CD45

CD31

α-SMA

CD73

CD90

and CD105

. Compared to the organoids cultured alone

the organoids co-cultured with CAFs showed more formation of organoids

in larger average diameter

and taking larger total area (

0.05). After the treatment of 5-fluorouracil and oxaliplatin

the half-maximal inhibitory concentration (IC

) was 10.66 and 3.26 μmol/L

respectively in t

he control group

while was 46.23 and 91.11 μmol/L in the co-culture group. Additionally

the number of CellEvent™ Caspase 3/7 positive apoptotic cells was significantly less in the co-culture group than the control group.

Conclusion

Compared with individually cultured gastric cancer organoids

the co-culture model of gastric cancer organoids and CAFs better simulates the pro-tumor proliferation and drug resistance effects of

in vivo

tumor microenvironment.

关键词

Keywords

references

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