CN110651073A - 合成组织对照物和合成组织微阵列对照物的细胞收率 - Google Patents

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Abstract

病理测试和临床实验室测试是现代诊断和预后实践的重要方面。通常使用对照样品来维持质量控制(QC)，以确保免疫组织化学(IHC)染色、原位杂交(ISH)和其他分子分析方法的测试结果的再现性。可用于肿瘤组织和其他患病组织的IHC染色和ISH染色的一些对照物是癌症组织来源的对照物。但是，这种类型的对照物的数量非常有限，并且一旦此类对照物被耗尽，可能难以获得具有相同特征的替换对照物。其他类型的可用对照物是癌细胞系来源的对照物。然而，这种类型的对照物未表现出给定标记物的一致的细胞表达模式和水平，或所述表达的异质性，这在肿瘤组织中是无所不在的。因此，这些对照物与实际肿瘤组织具有极少或没有形态相似性。此外，用于形成对照物的常规技术涉及造成不良收率的过程，因此需要大量的培养细胞来形成此类对照物，从而增加了生产成本并降低了生产效率。

Description

合成组织对照物和合成组织微阵列对照物的细胞收率
发明背景
病理测试和临床实验室测试是现代诊断和预后实践的重要方面。通常使用对照样品来维持质量控制(QC)，以确保免疫组织化学(IHC)染色、原位杂交(ISH)和其他分子分析方法的测试结果的再现性。
可用于肿瘤组织和其他患病组织的IHC染色和ISH染色的一些对照物是癌症组织来源的对照物。但是，这种类型的对照物的数量非常有限，并且一旦此类对照物被耗尽，可能难以获得具有相同特征的替换对照物。其他类型的可用对照物是癌细胞系来源的对照物。然而，这种类型的对照物未表现出给定标记物的一致的细胞表达模式和水平，或所述表达的异质性，这在肿瘤组织中是无所不在的。因此，这些对照物与实际肿瘤组织具有极少或没有形态相似性。此外，用于形成对照物的常规技术涉及造成不良收率的过程，因此需要大量的培养细胞来形成此类对照物，从而增加了生产成本并降低了生产效率。
发明内容
所公开的实施方案提供了用于形成用于癌症诊断和预后的IHC和ISH测试的合成组织对照物和合成组织微阵列对照物的方法，以及用于确定一种或多种类型的癌症的存在的方法。
根据例示性实施方案，提供了一种用于确定至少一种类型的癌症的存在的方法。所述方法包括对合成组织对照物(STC)的一部分染色。所述STC包含基于至少一种细胞培养因素共培养的正常细胞和某种癌症类型的癌细胞。所述至少一种共培养因素包括以下因素中的一种或多种：培养的所述癌细胞的类型、共培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、培养的所述细胞的接种密度、用于促进共培养所述细胞的细胞生长补充剂的类型，以及用于促进共培养所述细胞的所述细胞生长补充剂的浓度。所述方法还包括观察所述STC的所述染色部分以确定一种或多种生物标记物类型的存在，所述一种或多种生物标记物类型指示所述癌细胞的存在。
根据例示性实施方案，提供了一种形成用于确定癌症存在的合成组织对照物的方法。所述方法包括基于至少一种细胞培养因素培养包含正常细胞和某种癌症类型的癌细胞的细胞。所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率，以及培养的所述细胞的接种密度。
根据另一个例示性实施方案，提供了一种合成组织微阵列。所述合成组织微阵列包括多个STC，所述多个STC中的每个STC包括正常细胞和某种癌症类型的癌细胞。基于至少一种细胞培养因素来培养所述正常细胞和所述癌细胞。所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度，以及用于促进所述正常细胞和所述癌细胞的培养和生产的细胞生长补充剂的类型。
下面在具体实施方式和相应的图中提供了所公开实施方案的其他细节。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明的例示性实施方案，所述附图以引用方式并入本文，并且其中：
图1是根据一个实施方案的包括四个对照物的合成组织微阵列的图示。
图2A示出了根据一个实施方案的被固化以形成细胞固持器的流动性凝胶的侧视图。
图2B示出了根据一个实施方案的图2A的细胞固持器的侧视图，所述细胞固持器具有在细胞固持器中的空腔。
图2C示出了根据一个实施方案的图2A的细胞固持器的俯视图。
图2D示出了根据一个实施方案的图2A的细胞固持器的另一俯视图，所述细胞固持器具有施加至沉积到空腔中的共培养细胞的染料。
图3A示出了根据一个实施方案的包含乳腺癌细胞的合成组织的图像，所述合成组织已用针对HER-2/nue的特异性抗体染色以示出HER-2/nue表达的存在。
图3B示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织已用针对HER-2/nue的特异性抗体染色以示出HER-2/nue表达的存在。
图3C示出了根据一个实施方案的图3A的合成组织的图像，所述合成组织已用预吸收的抗体HER-2/nue染色以作为染色剂特异性的测试。
图3D示出了根据一个实施方案的图3B的乳腺肿瘤组织的图像，所述合成组织已用预吸收的抗体HER-2/nue染色以作为染色剂特异性的测试。
图4A示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出E钙粘蛋白标记物的存在。
图4B示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出E钙粘蛋白标记物的存在。
图4C示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出雌激素受体标记物的存在。
图4D示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出雌激素受体标记物的存在。
图4E示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出细胞增殖(Ki-67)标记物的存在。
图4F示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出细胞增殖(Ki-67)标记物的存在。
图5示出了根据一个实施方案的抗体的实例，该抗体用于检测由本文所述的合成组织对照物和合成组织微阵列所覆盖的不同类型的癌症。
所示出的附图仅仅是示例性的，而无意于主张或暗示对可实施不同实施方案的环境、构造、设计或过程的任何限制。
具体实施方式
3-D合成组织对照物(STC)是通过在限定和控制的条件下将正常细胞和某种类型的癌细胞共同悬浮培养而产生的。如本文所定义，“正常”细胞包括任何非肿瘤细胞。正常细胞可由基质细胞和其他合适的细胞类型形成。
STC可再现地表现出与肿瘤组织相关的细胞和细胞外(ECM)标记物的预期模式和水平以及与肿瘤组织极为相似的构造。在图3A-图3D和图4A-图4E中示出了STC与肿瘤组织之间的紧密相似性的实例。3-D合成组织微阵列对照物(STMC)由多个STC构成。在一个优选的实施方案中，STC和STMC被制备为福尔马林固定和石蜡包埋的(FFPE)块，或被预切成切片用于病理学试验所中使用的各种标记物。相容性标记物的实例包括在以下说明中详细讨论以及在附图中示出的各种标记物。STC和STMC块和切片可用作肿瘤组织和其他患病组织的IHC染色和ISH染色的阳性对照物和阴性对照物。在下面的段落中详细提供了用于形成STC和STMC以及使用所述STC和STMC来检测癌症存在的方法。
STC和STMC的细胞培养
将STC以近似零重力培养方式培养，通常以福尔马林固定和石蜡包埋的(FFPE)细胞块的形式培养，其中每个STC都包含某种类型的癌细胞和基质细胞。在一些实施方案中，将癌细胞和正常基质细胞在细胞培养瓶中单独培养。在此类实施方案的一个实施方案中，将约5微克/毫升细胞培养基的DNA酶添加到包含癌细胞或正常基质细胞的各细胞培养瓶中。添加DNA酶可防止从细胞培养瓶中收获的癌细胞或正常基质细胞结块。因此，可以准确地确定癌细胞和/或正常基质细胞的细胞计数，并且可以收获未结块的癌细胞和正常基质细胞。
在一些实施方案中，在严格限定的条件下且在控制环境内共培养两种或更多种细胞类型(即，癌细胞和正常基质细胞)。在一些实施方案中，在细胞的多个细胞培养袋中共培养癌细胞和基质细胞。如本文所定义，细胞培养袋是具有用于添加和移除细胞的内置端口的容器。在一些实施方案中，细胞培养袋是无菌的。在其他实施方案中，细胞培养袋的内置端口包括气密帽。在生产的共培养阶段期间，细胞培养袋可固持癌细胞和基质细胞。在一些实施方案中，在共培养约十天后，可以从每个细胞培养袋中收获约8000万个基质细胞和/或癌细胞。在其他实施方案中，在共培养约两周后，可以从每个细胞培养袋中收获约3000万-1.2亿个基质细胞和/或癌细胞。细胞培养袋的尺寸可以基于共培养细胞的类型以及对于共培养此类细胞而言最佳的营养物的类型而变化。在此类实施方案的一个实施方案中，将约5微克/毫升细胞培养基的DNA酶添加到包含癌细胞和正常基质细胞的各细胞培养袋中，其中在共培养过程中将细胞培养袋固定在CCh培养箱中的生物反应器上。添加DNA酶有利于细胞在共培养期间保持悬浮未结块状态。更特别地，添加DNA酶有利于正常基质细胞保持未结块状态，从而允许正常基质细胞形成均质核心。此外，添加DNA酶有利于癌细胞保持未结块状态，从而促进未结块的癌细胞侵袭所述均质核心。在此类实施方案的另一个实施方案中，在第一天添加约1微克/毫升细胞培养基的纤连蛋白，以在包含癌细胞和正常基质细胞的各细胞培养袋中共培养。在此类实施方案中，添加纤连蛋白有利于在共培养细胞生长的早期期间形成基底膜样结构。此外，添加纤连蛋白有利于改善共培养的癌细胞与正常基质细胞之间的接触。基底膜样结构的形成有利于共培养的细胞类似于实际的肿瘤组织。
在一个优选的实施方案中，将癌细胞和基质细胞在近似零重力的环境中共培养八至十二天的时间。此外，在细胞培养室中共培养癌细胞和基质细胞，所述细胞培养室被配置为基于至少一种细胞培养因素将细胞培养室内部和外部的CO2浓度和温度保持在一定水平，以使细胞发展出与实际肿瘤组织相似或相同的特征。机动旋转装置固持细胞培养室并基于至少一种细胞培养因素以一定速度使细胞培养室缓慢旋转，以使细胞发展出与实际肿瘤组织的特征相似或相同的特征。
细胞培养因素包括但不限于培养的癌细胞的类型、癌细胞与基质细胞的比率、培养的细胞的接种密度，以及用于促进培养细胞以使细胞发展出与实际肿瘤组织相似或相同的特征的细胞生长补充剂的浓度和类型。在一个示例性实施方案中，乳腺癌细胞系(MCF.7)的癌细胞与正常基质细胞(成纤维细胞)的比率各自为1:99.8，以产生STC。此外，将10微克胰岛素用作促进MCF 7生长的生长因子补充剂。此外，MCF.7癌细胞的接种密度为18,750个/毫升，而成纤维细胞的接种密度为187,876个/毫升。相似地，同样基于上述方法来培养STMC。在一个实施方案中，基于上述因素中的一种因素来培养STC和STMC。在另一个实施方案中，基于上述因素中的两种因素来培养STC和STMC。在另一个实施方案中，基于上述因素中的三种因素来培养STC和STMC。在另一个实施方案中，基于上述因素中的全部因素来培养STC和STMC。
基于前述细胞培养因素中的至少一种因素来培养STC和STMC，以提供具有各种标记物(包括蛋白质、RNA、DNA和其他感兴趣的组分)的已知表达模式和水平的对照“假(faux)”组织，以便诊断、预后和选择患者从而确定特定特异性/靶向疗法。可培养STC和STMC以提供在IHC中用作治疗反应的诊断标记物和预测标记物的标记物的标准表达，例如测试表皮生长因子受体-2(HER-2/nue)、雌激素受体(ER)、孕酮受体(PR)、Ki-67和其他类型的适合治疗反应的诊断标记物和预测标记物。可以进一步培养STC和STMC以提供在IHC中用作治疗反应的预测标记物的标记物的标准表达，例如测试HER-2/nue、Met 4以及其他类型的适合治疗反应的预测标记物。此外，还可以培养STC和STMC以提供在免疫荧光技术中使用的标记物的标准表达。
还可以培养STC和STMC以提供当经由基于荧光原位杂交(FISH)的技术观察时一致的RNA和/或DNA标记物表达水平。在某些实施方案中，所述表达可包括RNA易位的表达水平。在其他实施方案中，所述表达可包括DNA突变的表达水平。还可以培养STC和STMC以提供当通过基于显色原位杂交(CISH)的技术观察时一致的RNA和/或DNA标记物表达水平。在某些实施方案中，所述表达可包括RNA易位和/或DNA突变的表达水平。这样，通过选择用于制备STC或STMC的细胞系可以提供几乎无限范围的生物标记物。
可以基于前述细胞培养因素中的至少一种因素来培养STC和STMC，以一致地提供用于IHC和ISH染色的生物标记物的各种表达水平。在一些实施方案中，培养STC和STMC以提供用于IHC和ISH染色的生物标记物的高表达(HE或3+)。在其他实施方案中，培养STC和STMC培养以使其具有用于IHC和ISH染色的生物标记物的中等表达(ME或2+)。在另外的实施方案中，培养STC和STMC培养以使其具有用于IHC和ISH染色的生物标记物的低表达(LE或1+)。在一些实施方案中，将来自多个细胞培养袋的共培养细胞沉积到离心管中以混合所述共培养细胞并且合并所述共培养细胞以便进行处理和包埋。如此处所述。将共培养细胞产物紧密地包裹在活检滤纸中，并放置在组织处理设备，诸如离心机或本文所述的另一种处理设备中。
处理和包埋STC和STMC
对培养的STC进行处理，接着包埋。在处理和包埋共培养细胞期间使用具有用于固持来自至少两个细胞培养袋的共培养细胞的空腔的细胞固持装置来固持共培养细胞。在一些实施方案中，细胞固持装置由在室温下固化的流动性凝胶形成。在一些实施方案中，一旦流动性凝胶固化，就将流动性凝胶放置在形状类似于流动性凝胶的期望形状的储器中。在流动性凝胶固化期间将物体插入流动性凝胶中，随后一旦流动性凝胶固化，就将所述物体从流动性凝胶中移除以形成空腔。空腔的大小和形状由所述物体的外部形状和大小界定。在一些实施方案中，基于所需的待处理共培养细胞的量、待处理的癌细胞的类型、所需STC的数量，以及本文所述的其他因素，利用具有不同外部大小和形状的不同物体来形成具有不同大小和形状的空腔。空腔牢固地固持着共培养细胞，以防止共培养细胞在本文所述的处理和包埋过程中散布到周围的培养基中。
如本文所述，空腔能够操作以固持从两个细胞培养袋中收获的共培养细胞。在一些实施方案中，空腔能够操作以储存来自另外的细胞培养袋的共培养细胞，从而进一步增加所需细胞核心的收率。在一些实施方案中，当将收获的共培养细胞产物转移到细胞固持装置的空腔中时，将有色染料添加到收获的共培养细胞产物中。更特别地，将具有预定颜色的染料添加到收获的共培养细胞产物中而不接触所述产物，从而使染料保持被限制在空腔内。在将收获的共培养细胞产物包埋在石蜡中之前，向收获的共培养细胞产物中添加有色染料有利于形成识别收获的共培养细胞产物的准确手段。在一些实施方案中，接着将诸如活检滤纸的过滤材料包裹在细胞固持装置周围，所述细胞固持装置在其空腔内包含收获的共培养细胞产物和染料。然后将细胞固持装置放置在组织学盒中并转移到组织处理托盘上。然后可以对呈块的收获的共培养细胞产物执行其他过程，诸如真空浸渗过程和石蜡包埋过程。在一些实施方案中，将收获的共培养细胞产物固定在福尔马林中以用于后续处理和包埋。在其他实施方案中，将收获的共培养细胞产物固定在bousin或另一种固定剂溶液中以用于后续处理和包埋。如本文所述，空腔能够操作以固持从至少两个细胞培养袋中收获的共培养细胞。在以下各段落中提供了对细胞固持装置、形成所述细胞固持装置以及将共培养细胞沉积到所述细胞固持装置的空腔中的附加描述，并且至少在图2A-图2D中示出了这些附加描述。
在一个实施方案中，培养的STC的直径为约0.04Cm。在另一个实施方案中，培养的STC的直径可以在0.01-0.04Cm的范围内。与STC形成对比，组织样本的直径可能为2-4Cm。鉴于培养的STC的大小，在包埋过程中，使用具有孔径为约0.001cm的网孔的处理和包埋装置来固持组织样本。在另一个实施方案中，包埋装置的孔径在0.001-0.004Cm的范围内。对提供所需生物标记物的所需表达水平的多个培养的STC进行包埋以形成STMC。
对STC和STMC进行染色
通过IHC染色技术评估包埋的STC的每个块的切片，以识别单个构建体。在一些实施方案中，包埋的STC中的单个构建体占具有癌细胞和正常基质细胞的所需组合以及癌细胞对正常基质细胞核心的侵袭的总共约500个单个构建体的50％至60％。在其他实施方案中，包埋的STC中的单个构建体占具有癌细胞和正常基质细胞的所需组合以及癌细胞对正常基质细胞核心的侵袭的总共500-600个单个构建体的80％。在一些实施方案中，仅将具有与实际肿瘤组织相似或相同的特征的构建体选择为STC。
从原始块中机械地移除每个块中的具有与实际肿瘤组织相似或相同的特征的共培养细胞类型的某种组合的单个构建体，并使用所述构建体来构建STMC。STMC被构建为包括多种类型的癌细胞，这些癌细胞具有感兴趣的标记物的不同表达水平和模式。实验室操作员可以经由各种装置(诸如显微镜、全玻片成像(WSI)装置以及用于观察生物标记物表达的其他合适装置)查看STC和STMC。
图1是根据一个实施方案的包括四个STC 101、102、103和104的合成组织微阵列100的图示。在图1所示的实施方案中，对照物101、102、103和104被放置在同一组织玻片上的测试组织105附近。用针对不同类型的生物标记物的一种或多种染料对对照物101、102、103和104以及测试组织105染色。
在一些实施方案中，对合成组织微阵列100进行染色以观察在IHC中用作治疗反应的诊断标记物和预测标记物的标记物的表达。在其他实施方案中，对合成组织微阵列100进行染色以观察在IHC中用作治疗反应的预测标记物的标记物的表达。在另外的实施方案中，对合成组织微阵列100进行染色并通过FISH技术观察，以获知RNA和DNA标记物的表达水平。在另外的实施方案中，对合成组织微阵列100进行染色并通过CISH技术观察，以获知RNA和DNA标记物的表达水平。
在一些实施方案中，合成组织微阵列100为至少一种类型的癌症提供阳性对照物。在其他实施方案中，合成组织微阵列100的一些对照物提供阳性对照物，而合成组织微阵列100的其他对照物提供阴性对照物。可以对合成组织微阵列100进行培养，以提供标记物的高表达、中等表达或低表达。尽管图1所示的实施方案包括四个对照物101、102、103和104，但是合成组织微阵列100可以由不同数量的对照物形成。实验室操作人员可以在各种装置(诸如显微镜和WSI装置)下检查合成组织微阵列100，以将染色的对照物与染色的测试组织进行比较，从而确定测试肿瘤组织中标记物表达的存在或不存在。
图2A示出了根据一个实施方案的被固化以形成细胞固持器200的流动性凝胶201的侧视图。流动性凝胶201沉积在冷却物体220附近，以冷却流动性凝胶201的温度，从而使流动性凝胶201固化以形成细胞固持器200。在一些实施方案中，流动性凝胶201在室温下是固体，并且首先被加热，使得流动性凝胶201处于流体状态。在一些实施方案中，将流动性凝胶201在固化过程中放置在储器中以呈现大致由储器的内表面界定的形状。在一些实施方案中，冷却物体220是促进流动性凝胶201冷却的冰。在流动性凝胶201固化的同时将物体210插入流动性凝胶201中，并在流动性凝胶201已经固化后从流动性凝胶201中移除物体210以形成细胞固持器200的空腔(在图2B-图2D中示出)。在一些实施方案中，物体201是具有接近空腔的所需形状和尺寸的形状和尺寸的管。如本文所述，空腔能够操作以固持来自本文所述的至少两个细胞培养袋的共培养细胞。
图2B示出了根据一个实施方案的图2A的细胞固持器200的侧视图，所述细胞固持器200具有在细胞固持器200中的空腔202。图2C示出了根据一个实施方案的具有空腔202的图2A的细胞固持器200的另一图像。虽然图2B和图2C示出了形成在细胞固持器200上的一个空腔202，但多个空腔可形成在细胞固持器200上，每个空腔都能够操作以固持来自至少两个细胞培养袋的共培养细胞。此外，尽管图2C的空腔穿破细胞固持器200的相对表面，但其他空腔可能不穿破细胞固持器200。如本文所述，空腔202可呈现多种形状和尺寸，包括图2B和图2C所示的形状。
图2D示出了根据一个实施方案的图2A的细胞固持器200的另一俯视图，所述细胞固持器200具有施加至沉积到空腔中的共培养细胞204的染料。在图2D的实施方案中，将蓝色染料施加至沉积在空腔202中的共培养细胞204。所施加的染料的量可以基于多种因素，包括沉积在空腔202中的共培养细胞的数量、沉积在空腔202中的癌细胞的类型、空腔202的大小和尺寸，以及本文所述的其他因素。在一些实施方案中，将预选的有色染料小心地添加到空腔202内的共培养细胞产物中，以确保有色染料保持被限制在空腔202内。尽管图2D示出了施加在空腔202中的蓝色染料，但是也可以施加不同的有色染料以有利于共培养细胞的识别。在一些实施方案中，将诸如滤纸的过滤材料施加在空腔上。在一些实施方案中，接着将细胞固持器200转移到病理盒(未示出)上，并对病理盒进行处理以形成STC。在一些实施方案中，接着将STC包埋在石蜡块上以形成STMA。
图3A示出了根据一个实施方案的包含乳腺癌细胞的合成组织的图像。图3B示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像。已经在本文所述的条件下对图3A所示的合成组织进行了培养。如图3A和图3B所示，包含乳腺癌细胞的合成组织和实际的乳腺肿瘤组织表现出显著相似的特征。
图3C示出了根据一个实施方案的在用预吸收的针对HER-2/nue的抗体对合成组织染色以示出该染色剂对HER-2/nue标记物的特异性之后的图3A的所述合成组织的图像。图3D示出了根据一个实施方案的在用预吸收的针对HER-2/nue的抗体对乳腺肿瘤组织染色以示出该染色剂对HER-2/nue标记物的特异性之后的图3B的所述肿瘤组织的图像。如图3C和图3D所示，染色的合成组织和染色的肿瘤组织表现出显著相似的特征，这使得合成组织可用作在IHC中用作治疗反应的诊断标记物或预测标记物诸如HER-2/nue的标记物的标准表达的对照物。在IHC中用作治疗反应的预测标记物的标记物的表达的其他实例包括Met 4，以及其他适合治疗反应的诊断标记物或预测标记物。在另外的实施方案中，当通过FISH技术观察时，图3A和图3C所示的合成组织还可以提供RNA和DNA标记物的表达水平。在另外的实施方案中，当通过CISH技术观察时，图3A和3C所示的合成组织还可以提供RNA和DNA标记物的表达水平。
图4A示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出E钙粘蛋白标记物的存在。图4B示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出E钙粘蛋白标记物的存在。图4C示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出雌激素受体标记物的存在。图4D示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出雌激素受体标记物的存在。图4E示出了根据一个实施方案的合成组织的图像，所述合成组织被染色以示出增殖(Ki-67)标记物的存在。图4F示出了根据一个实施方案的乳腺肿瘤组织的图像，所述乳腺肿瘤组织被染色以示出增殖(Ki-67)标记物的存在。
已经在本文所述的条件下对图4A、图4C和图4E所示的合成组织进行了培养。如图4A-图4F所示，合成组织和染色的肿瘤组织表现出显著相似的特征，这使得合成组织可以在IHC中用作治疗反应的诊断标记物和预测标记物，例如测试E钙粘蛋白、ER、孕酮受体和Ki-67，以及测试其他类型的适合治疗反应的诊断标记物和预测标记物。在其他实施方案中，图4A、图4C和图4E所示的合成组织还可以用于提供在IHC中用作治疗反应的预测标记物的生物标记物的表达。在另外的实施方案中，当通过FISH技术观察时，图4A、图4C和图4E所示的合成组织还可以提供RNA和DNA标记物的表达水平。在另外的实施方案中，当通过CISH技术观察时，图4A、图4C和图4E所示的合成组织还可以提供RNA和DNA标记物的表达水平。
图5示出了根据一个实施方案的用于检测由本文所述的合成组织对照物和合成组织微阵列对照物所覆盖的不同类型的癌症的抗体的实例。如图5所示，STC和STMC可用于测试多种类型的癌症，包括但不限于乳腺癌、肺癌、肝癌、甲状腺癌、前列腺癌、结肠癌、宫颈癌、肾癌、卵巢癌、黑素瘤癌、脑癌、白血病、淋巴瘤以及其他类型的癌症。
上文公开的实施方案已出于说明的目的而给出，并且使本领域的普通技术人员能够实践所公开的实施方案，但是并不意图是详尽性的或限于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多非实质性的修改和变化对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。例如，虽然流程图描绘了串行过程，但是某些步骤/块可以并行执行或不按顺序执行，或者可组合成单个步骤/块。权利要求书的范围旨在广泛地涵盖所公开的实施方案和任何这样的修改。此外，以下条款代表本公开的其他实施方案，并且应被视为在本公开的范围之内：
条款1，一种增加合成组织对照物的共培养细胞的收率的方法，所述方法包括：使流动性凝胶固化以形成固体细胞固持器；在所述细胞固持器中形成空腔以固持共培养细胞，所述空腔能够操作以固持多个具有共培养细胞的细胞培养袋，所述共培养细胞包含基于至少一种细胞培养因素共培养的正常细胞和某种癌症类型的癌细胞，所述至少一种共培养因素包括共培养的所述癌细胞的类型、共培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、共培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度、用于促进共培养所述正常细胞和所述癌细胞的细胞生长补充剂的类型，以及用于促进共培养所述正常细胞和所述癌细胞的所述细胞生长补剂的浓度；将来自所述多个具有共培养细胞的细胞培养袋中的至少两个细胞培养袋的共培养细胞沉积在所述细胞固持器的所述空腔中；以及处理所述共培养细胞以形成所述合成组织对照物。
条款2，如条款1所述的方法，所述方法还包括在所述共培养细胞的所述处理期间将一定量的染料施加至所述空腔以识别沉积在所述空腔中的所述共培养细胞。
条款3，如条款1或2所述的方法，所述方法还包括基于沉积在所述空腔中的所述共培养细胞的数量来确定要施加至所述空腔的染料的所述量。
条款4，如条款1-3中至少一项所述的方法，其中在所述细胞固持器中形成所述空腔包括：在所述流动性凝胶固化的同时将物体插入所述流动性凝胶中，所述物体的一部分具有界定所述空腔的形状；以及一旦所述流动性凝胶固化，就将所述物体移除以形成所述空腔。
条款5，如条款1-4中至少一项所述的方法，所述方法还包括将所述合成组织对照物包埋在石蜡块上以形成合成组织微阵列。
条款6，如条款1-5中至少一项所述的方法，所述方法还包括：将过滤材料施加在所述空腔上；以及将所述细胞固持器转移到病理盒上，其中处理所述病理盒以形成所述合成组织对照物。
条款7，一种形成用于确定癌症存在的合成组织对照物的方法，所述方法包括：基于至少一种细胞培养因素共培养多个具有包含正常细胞和某种癌症类型的癌细胞的细胞的细胞培养袋，所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率，以及培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度；将所述多个具有共培养细胞的细胞培养袋中的至少两个具有共培养细胞的细胞培养袋沉积在细胞固持器的空腔中；处理来自沉积在所述空腔中的所述至少两个具有共培养细胞的细胞培养袋的共培养细胞；在所述共培养细胞的所述处理期间将一定量的染料施加至所述空腔以识别沉积在所述空腔中的所述共培养细胞；以及由沉积在所述空腔中的所述共培养细胞形成所述合成组织对照物。
条款8，如条款7所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋包括在细胞培养室中共培养所述正常细胞和所述癌细胞，所述细胞培养室被配置为基于所述至少一种细胞培养因素将所述细胞培养室内部的C02浓度和温度保持在一定水平。
条款9，如条款7或8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋包括将所述细胞培养室保持在机动旋转装置中，所述机动旋转装置能够操作以：固持所述合成组织对照物；并且基于所述至少一种细胞培养因素以一定速度使所述细胞培养室旋转。
条款10，如条款7-9中至少一项所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供在IHC中用作治疗反应的诊断标记物和预测标记物的标记物的表达。
条款11，如条款7-9中至少一项所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供在IHC中用作治疗反应的诊断标记物或预测标记物的标记物的表达。
条款12，如条款7-9中至少一项所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供当经由FISH技术观察时一致的RNA和DNA标记物表达水平。
条款13，如条款7-9中至少一项所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供当经由CISH技术观察时一致的RNA和DNA标记物表达水平。
条款14，如条款7-13中至少一项所述的方法，所述方法还包括添加DNA酶以促使所述正常细胞和所述癌细胞不结块。
条款15，如条款7-14中至少一项所述的方法，所述方法还包括：与未结块的正常细胞形成均质核心；以及用所述癌细胞的未结块细胞侵袭所述均质核心。
条款16，如条款7-15中至少一项所述的方法，所述方法还包括添加纤连蛋白以促使所述正常细胞和所述癌细胞不结块。
条款17，一种合成组织微阵列，所述合成组织微阵列包括：多个合成组织对照物，所述多个合成组织对照物中的每个合成组织对照物包含：正常细胞；以及某种癌症类型的癌细胞，其中所述正常细胞和所述癌细胞在多个具有共培养的正常细胞和癌细胞的细胞培养袋中的至少两个细胞培养袋中共培养，并且其中所述多个具有共培养的正常细胞和所述癌细胞的细胞培养袋基于至少一种细胞培养因素共培养，所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度，以及用于促进培养所述正常细胞和所述癌细胞的细胞生长补充剂的类型。
条款18，如条款17所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的高表达。
条款19，如条款17或18所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的中等表达。
条款20，如条款17-19中至少一项所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的低表达。
如本文所用，“近似零重力环境”被定义为包括零重力环境。
如本文所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。还应当理解的是，当在本说明书和/或权利要求书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并未排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。另外，在以上实施方案和附图中描述的步骤和部件仅仅是例示性的，而不意味着任何特定的步骤或部件是所要求保护的实施方案的要求。

Claims (20)

1.一种增加合成组织对照物的共培养细胞的收率的方法，所述方法包括：
使流动性凝胶固化以形成固体细胞固持器；
在所述细胞固持器中形成空腔以固持共培养细胞，所述空腔能够操作以固持多个具有共培养细胞的细胞培养袋，所述共培养细胞包含基于至少一种细胞培养因素共培养的正常细胞和某种癌症类型的癌细胞，所述至少一种共培养因素包括共培养的所述癌细胞的类型、共培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、共培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度、用于促进共培养所述正常细胞和所述癌细胞的细胞生长补充剂的类型，以及用于促进共培养所述正常细胞和所述癌细胞的所述细胞生长补剂的浓度；
将来自所述多个具有共培养细胞的细胞培养袋中的至少两个细胞培养袋的共培养细胞沉积在所述细胞固持器的所述空腔中；以及
处理所述共培养细胞以形成所述合成组织对照物。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述共培养细胞的所述处理期间将一定量的染料施加至所述空腔以识别沉积在所述空腔中的所述共培养细胞。
3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括基于沉积在所述空腔中的所述共培养细胞的数量来确定要施加至所述空腔的染料的量。
4.如权利要求1所述的方法，其中在所述细胞固持器中形成所述空腔包括：
在所述流动性凝胶固化的同时将物体插入所述流动性凝胶中，所述物体的一部分具有界定所述空腔的形状；以及
一旦所述流动性凝胶固化，就将所述物体移除以形成所述空腔。
5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述合成组织对照物包埋在石蜡块上以形成合成组织微阵列。
6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
将过滤材料施加在所述空腔上；以及
将所述细胞固持器转移到病理盒上，其中处理所述病理盒以形成所述合成组织对照物。
7.一种形成用于确定癌症存在的合成组织对照物的方法，所述方法包括：
基于至少一种细胞培养因素共培养多个具有包含正常细胞和某种癌症类型的癌细胞的细胞的细胞培养袋，所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率，以及培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度；
将所述多个具有共培养细胞的细胞培养袋中的至少两个具有共培养细胞的细胞培养袋沉积在细胞固持器的空腔中；
处理来自沉积在所述空腔中的所述至少两个具有共培养细胞的细胞培养袋的共培养细胞；
在所述共培养细胞的所述处理期间将一定量的染料施加至所述空腔以识别沉积在所述空腔中的所述共培养细胞；以及
由沉积在所述空腔中的所述共培养细胞形成所述合成组织对照物。
8.如权利要求7所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋包括在细胞培养室中共培养所述正常细胞和所述癌细胞，所述细胞培养室被配置为基于所述至少一种细胞培养因素将所述细胞培养室内部的CO2浓度和温度保持在一个水平。
9.如权利要求8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋包括将所述细胞培养室保持在机动旋转装置中，所述机动旋转装置能够操作以：
固持所述合成组织对照物；并且
基于所述至少一种细胞培养因素以一定速度使所述细胞培养室旋转。
10.如权利要求8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供在IHC中用作治疗反应的诊断标记物和预测标记物的标记物的表达。
11.如权利要求8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供在IHC中用作治疗反应的诊断标记物或预测标记物的标记物的表达。
12.如权利要求8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供当经由FISH技术观察时一致的RNA和DNA标记物表达水平。
13.如权利要求8所述的方法，其中共培养所述多个具有细胞的细胞培养袋还包括培养所述共培养细胞以提供当经由CISH技术观察时一致的RNA和DNA标记物表达水平。
14.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括添加DNA酶以促使所述正常细胞和所述癌细胞不结块。
15.如权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
与未结块的正常细胞形成均质核心；以及
用所述癌细胞的未结块细胞侵袭所述均质核心。
16.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括添加纤连蛋白以促使所述正常细胞和所述癌细胞不结块。
17.一种合成组织微阵列，所述合成组织微阵列包括：
多个合成组织对照物，所述多个合成组织对照物中的每个合成组织对照物包含：
正常细胞；以及
某种癌症类型的癌细胞，
其中所述正常细胞和所述癌细胞在多个具有共培养的正常细胞和癌细胞的细胞培养袋中的至少两个细胞培养袋中共培养，并且
其中所述多个具有共培养的正常细胞和所述癌细胞的细胞培养袋基于至少一种细胞培养因素共培养，所述至少一种细胞培养因素包括培养的所述癌细胞的类型、培养的所述癌细胞与所述正常细胞的比率、培养的所述正常细胞和所述癌细胞的接种密度，以及用于促进培养所述正常细胞和所述癌细胞的细胞生长补充剂的类型。
18.如权利要求17所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的高表达。
19.如权利要求17所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的中等表达。
20.如权利要求17所述的合成组织微阵列，其中共培养所述正常细胞和所述癌细胞以提供用于IHC或ISH染色的标记物的低表达。
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