类器官建模与鉴定服务

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科途医学已建立不同瘤种类器官模型

包括但不限于以下类器官:

  • 结直肠癌类器官
  • 乳腺癌类器官
  • 肝癌类器官
  • 胰腺癌类器官
  • 肾癌类器官
  • 卵巢癌类器官
  • 非小细胞肺癌类器官
  • 小细胞肺癌类器官
  • 膀胱癌类器官
  • 肝母细胞癌类器官
  • 前列腺癌类器官
  • 舌癌类器官
  • 胃癌类器官
  • 宫颈癌类器官
  • 食管癌类器官
  • 胆管癌类器官

科途医学类器官建模与鉴定服务平台为新药研发企业及各大科研院所提供类器官建模,类器官模型扩增和样品制备等相关的研发技术服务。

“活”样本库:肿瘤类器官模型建模与鉴定技术服务

一、新一代“活细胞”类器官样本库

传统的肿瘤生物样本库一般选择采集并保藏新鲜冷冻的人体组织及体液,医疗机构的病理部门常采用福尔马林固定和石蜡包埋保存组织,上述样本是现有癌症研究的关键资源。然而,这种传统组织生物样本资源库不包含存活的细胞与组织,因此不能进行功能性分析来发现和验证治疗靶点,或评估药物反应和治疗耐药。

为了克服这些限制,我们需要建立和开发了新一代生物样本资源平台,从常见肿瘤组织样本中提取并建立源于患者的体外样本模型(Patient-Derived SampleModels,PDSM),并尽可能保留组织的肿瘤、间质微环境特征。由于这种源于患者的体外样本模型(PDSM)保留了原始人类肿瘤的重要特征,将有望成为对癌症进行更动态临床研究和实验分析的重要工具。新一代样本库的数据类型,从单纯的“死组织”标志物观察,到“活组织”功能验证,提供更多维度数据视角。

图1:肿瘤类器官建模技术服务
图2:新一代样本库全貌

新一代样本库将在样本库的数据化、功能基因组学(Functional genomics)研究、肿瘤基础研究及新药研发领域发挥明显优于传统样本库的能力。

样本库的数据库化,整合人群和疾病多样性数据、临床响应(生存)数据、基因组学数据和功能数据(药物敏感性数据)整合成一个在线的疾病模型阵列。代表性的数据库包括TCGA数据库、GDSC数据库,ICGC数据库等。 人源化活组织(细胞)样本库是以人源性组织异种移植(Patient-derived xenografts, PDX)、人源肿瘤类器官模型(Patient-derived organoids, PDO)为代表的活体疾病模型建立的人群模型库。

人源性组织异种移植(PDX )模型是一种将肿瘤患者的肿瘤组织移植至重症免疫缺陷型小鼠(NSG)体内,并使肿瘤组织在小鼠体内生长而构建成的一种肿瘤模型。PDX模型保留了原代肿瘤的微环境和细胞的基本特性,形成第一代移植瘤。待其生长到一定大小时取该移植瘤组织无菌操作再移植到新一批鼠体内,形成第二代移植瘤。如此重复操作形成移植瘤第三代、第四代等。此种模型尽可能保留了亲代肿瘤生长的微环境,例如肿瘤细胞周围浸润的淋巴细胞、细胞外基质、微血管等,利于更好的表现亲代肿瘤性状,并且维持了肿瘤的异质性(图3)。

图3:PDX建立、传代和和药效测试示意图

肿瘤类器官模型是一种3D培养肿瘤细胞模型,其与体内的来源组织或器官从组织结构、遗传背景、药理特征高度相似。类器官模型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、以及细胞与基质之间的相互作用。类器官模型是基础研究、转化医学和临床生物标志物研究的重要工具[4-10](图4)。

图4:类器官模型
图4:类器官模型(图来源:Xu et al.Journal of Hematology & Oncology(2018))

二、类器官建模和建库的意义

新一代样本库的实现,将把样本库从“死库”变成“活库”。活体库可以扩增,避免珍贵样本用完;实现基因数据和功能数据的关联;模拟耐药的发生和机制。新一代样本库的使用场景将大大扩展,推动肿瘤学基础研究和抗癌新药开发。

图5:类器官建模与鉴定技术服务流程
图6:科途医学已建立的不同瘤种类器官模型示意图

类器官建模与鉴定技术服务内容包括
技术服务大类Service-CAT#技术服务名称
类器官建模与鉴定技术服务KS-001类器官模型构建技术服务
KS-002类器官模型扩增和样品制备服务
KS-003类器官形态学评价
KS-004类器官表面标志物评价
KS-005类器官总蛋白表达相关测试评价
KS-006类器官基因表达相关测试评价
KS-007类器官单基因检测(ARMS-PCR)
KS-008类器官NGS 二代测序肿瘤大Panel基因检测(673基因)
KS-009类器官NGS 二代测序全外显子测序(WES)
KS-010类器官NGS 二代测序全基因组测序(WGS)
KS-011类器官转录组测序(RNA-seq)

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