卵巢癌类器官与癌症相关成纤维细胞共培养模型及耐药机制研究

来源文献: Ma Y, Xue F, Pei Z, Zhao Y. Constructing a co-culture model of cancer-associated fibroblasts and ovarian cancer organoids and studying mechanisms of drug resistance. Experimental Cell Research. 2025;450:114656.
DOI: 10.1016/j.yexcr.2025.114656
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发表日期: 2025年6月23日
机构: 山西医科大学第一医院 · 华中农业大学

核心发现

这篇 Experimental Cell Research 2025 论文由山西医科大学团队完成，成功构建了卵巢癌类器官与癌症相关成纤维细胞（CAFs）的 3D 共培养模型，揭示了 CAFs 通过多信号通路促进肿瘤生长和介导化疗耐药的机制。

五大突破

1. 首个卵巢癌 CAF-类器官 3D 共培养模型——模拟肿瘤微环境（TME）的复杂细胞互作
2. CAFs 促进类器官生长——共培养显著增加类器官尺寸和存活率
3. CAFs 介导化疗耐药——对紫杉醇和顺铂的敏感性显著降低
4. 多通路机制——PI3K-Akt 信号通路和细胞因子 - 细胞因子受体相互作用是关键
5. 临床预后关联——高 CAF 特征的患者预后更差

技术策略

模型构建

• 患者来源：高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）患者手术组织
• CAFs 分离：组织外植体 + 克隆分离法
• 类器官培养：患者肿瘤组织消化后在 Matrigel 中 3D 培养
• 共培养系统：类器官 + CAFs 在 Transwell 或直接共培养

关键验证

核心结果

1. CAFs 鉴定与共培养模型构建

• CAFs 标志物：α-SMA+、FAP+ 表达确认
• 类器官特征：与患者原发肿瘤组织学高度相似
• 共培养成功：CAFs 与类器官在 3D 环境中共存并互作

图1 | 卵巢癌 CAF-类器官 3D 共培养模型构建

2. CAFs 促进类器官生长

• 尺寸增加：共培养类器官显著大于单独培养
• 出芽率提高：更多新生类器官形成
• 存活率提升：凋亡率降低，增殖标志物 Ki67 增加

3. CAFs 介导化疗耐药

• 耐药机制：CAFs 分泌细胞因子激活肿瘤细胞生存通路
• 凋亡抑制：共培养类器官中 Cleaved Caspase-3 减少

4. 转录组分析揭示多通路机制

RNA-seq 分析显示共培养类器官中显著上调的通路：

• PI3K-Akt 信号通路——促进细胞存活和增殖
• 细胞因子 - 细胞因子受体相互作用——CAFs 分泌 IL-6、CXCL12 等
• ECM-受体相互作用——基质重塑促进肿瘤进展
• TGF-β 信号通路——促进 EMT 和耐药

图2 | RNA-seq 分析揭示 CAFs 介导的耐药通路

5. 临床预后关联

• TCGA 队列：高 CAF 特征的卵巢癌患者总生存期（OS）更短
• GEO 队列验证：独立队列中一致显示 CAF 特征与不良预后相关
• 多因素分析：CAF 特征是独立预后因素

对类器官研究的意义

CAF-类器官共培养的优势

临床应用前景

1. 药敏测试——CAF 共培养类器官更准确预测患者化疗响应
2. 耐药机制研究——揭示 TME 介导的耐药通路
3. 靶向治疗开发——针对 CAF-肿瘤互作的新靶点
4. 个体化治疗——患者来源 CAFs + 类器官指导精准用药

论文信息

联系人｜李东伟

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