CN111500540A - 一种乳腺癌类器官培养试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及细胞生物学及细胞培养领域。具体涉及一种乳腺癌类器官培养试剂盒。包括(1)乳腺癌类器官培养基A的制备、分装及使用;(2)乳腺癌类器官培养基B的制备、分装及使用;(3)样本保存液的制备、分装、使用方法。所述乳腺癌类器官培养基A为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素、1%HEPES、1%Gluta Max 100X的DMEM/F12培养基;所述类器官培养基B为含有EGF、FGF生长因子、ALK抑制剂A83‑01、Noggin、HEPES缓冲液、Y27632、Wnt信号通路相关分泌蛋白家族R‑Spondin1~4中的一种或多种的DMEM/F12培养基;所述样本保存液为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素和1%L‑谷氨酰胺的DMEM/F12培养基。上述三种组成即构成本发明所涉及的乳腺癌类器官培养试剂盒。
Description
技术领域:
本发明属于细胞培养领域,具体涉及一种人乳腺癌组织类器官培养试剂盒。
背景技术:
癌症是严重威胁群众健康的重大公共卫生问题,我国癌症发病率、死亡率呈逐年上升趋势,给家庭和社会造成重大经济负担,也是当今社会重大民生“痛点”。虽然每年都有大量的抗肿瘤药物上市,但临床治疗方案的选择主要依靠各类循证指南和医生个人经验,而癌症是一种高度异质性的疾病,不同患者、不同部位,甚至肿瘤内部都存在高度的多样性特征,此类多样性特征决定了不同患者癌症进展和对治疗的反应。如何更深入的了解肿瘤异质性特征,为患者匹配最佳治疗方案,有效预测个体患者对于治疗的敏感程度,直至对患者生存预后的判断,是当前肿瘤临床治疗面临的最大挑战。
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,根据世界卫生组织2018年的统计数据,全世界每年新增乳腺癌比例高达138万,同时有45.8 万人因乳腺癌死亡。在中国,随着国民经济发展及人民生活水平的提高,近年来乳腺癌的发病率逐年上升,大中城市尤为突出,有逐步接近欧美发达国家水平的趋势。另一方面,庞大的乳腺癌人群势必成为整个公共卫生事业的沉重负担,因此,更深入的对乳腺癌进行研究,能够使乳腺癌的治疗在循证医学的指导下,由以手术为代表的局部治疗转变为局部治疗和全身治疗相结合的综合治疗模式,并逐步进入以分子分型为基础的精准化治疗和以自体疾病模型为基础的个体化治疗新时代。
肿瘤类器官是近年快速发展的生物技术,利用患者自身的肿瘤组织,在体外用三维培养技术构建肿瘤类器官模型,在组织病理学、DNA 序列、肿瘤蛋白的表达以及受体特征上,均和在体肿瘤保持高度一致,可以长期传代用于构建活体肿瘤生物样本库,是一种较为理想的体外肿瘤模型,可以用于个体化抗肿瘤药敏检测、肿瘤耐药机制研究、新药发现等,是个体化治疗和高通量药物筛选的理想工具。因此,在乳腺癌的临床研究、基础研究、药物研究等领域,乳腺癌类器官模型具有巨大的应用价值。
一般的类器官培养方法是基于细胞系的细胞来构建,或者是利用来自动物模型的肿瘤组织进行体外培养,整个过程较为复杂,所用的培养基中需要添加十几种的细胞因子、调控因子,均需要在使用时进行溶解配制,一方面容易产生污染和配制误差,另一方面,随着细胞生物学技术的发展以及新的细胞生长调控信号通路的发现,需要对原有的培养基配方进行持续改进,并且一般的培养基培养成功率较低 (低于70%)、培养时间长(6~8周时间),操作步骤繁琐。因此迫切需要开发一种操作简便、成分简单的乳腺癌类器官培养成分组成。
发明内容:
发明的目的:为了提供一种效果更好、更为简便的用于乳腺癌类器官培养的成分组成。
为了达到如上目的,本发明采取如下技术方案:
一种乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,包括类器官培养基 A、类器官培养基B和样本保存液三种独立包装的组分:
1、所述类器官培养基A为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素、 1%HEPES缓冲液、1%Gluta Max 100X溶液的DMEM/F12培养基;
2、所述类器官培养基B为含有表皮生长因子EGF、成纤维细胞生长因子FGF等生长因子、ALK抑制剂A83-01、头蛋白Noggin、HEPES缓冲液、ROCK1抑制剂Y27632、Wnt信号通路相关分泌蛋白家族 R-Spondin1~4中的一种或多种的DMEM/F12培养基。
3、所述乳腺癌类器官培养试剂盒还包括样本保存液,所述样本保存液为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素和1%L-谷氨酰胺的 DMEM/F12培养基。
4、所述乳腺癌类器官是指来自于乳腺癌患者的肿瘤细胞在体外经培养后所形成的与体内肿瘤组织结构、遗传特性相似的特殊细胞组织结构。
5、所述类器官培养基A为无菌,500ml独立包装,在4℃保存,有效期为90天。
6、所述类器官培养基B为无菌,50ml独立包装,在4℃保存,有效期为30天。
7、所述样本保存液为无菌,500ml独立包装,在4℃保存,有效期为90天。
8、上述乳腺癌类器官培养试剂盒主要在乳腺癌类器官的培养中应用。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步详细描述。
图1是本发明与传统培养体系的对比。
图2是实施例2,培养第7天乳腺癌类器官,包括多个乳腺癌类器官。
图3是实施例3,培养第31天,P1传代后第7天。
本发明的优点:
本发明提供的乳腺癌类器官培养试剂盒能够提高类器官培养的成功率(>90%)、缩短乳腺癌组织原代细胞传代所需时间(3~4周),减少乳腺癌类器官构建的时间(4周左右),有利于进行下一步的研究工作。
本发明提供的乳腺癌类器官培养试剂盒还包括以下的优点:
1、有效降低类器官培养的复杂程度:将原先十余种试剂、几十个配制过程,简化为3种独立包装的配制好的试剂盒,极大的简化了操作流程,同时,减少了原先配制过程可能发生的污染和混淆,使类器官培养过程操作简化;
2、有效提高了细胞培养的稳定性,获取的乳腺癌类器官可以长期培养、传代或冻存后长期保存;
3、减少了人工操作的难度:操作人员按照试剂盒的操作步骤即可完成类器官培养过程;
4、可以大规模进行乳腺癌类器官培养,为构建乳腺癌生物样本库、乳腺癌机制研究以及乳腺癌药物的研发提供了理想的体外细胞模型。
具体实施方式:
实施例1:
1、试剂盒的制备
DMEM/F12培养基的配制:DMEM培养基是一种含有氨基酸和葡萄糖的培养基,营养成分浓度较高,F12培养基成分复杂,含有多种微量元素,二者按照1:1结合后,即为DMEM/F12培养基。适用于本发明所述类器官培养。
样本保存液的制备:取按照1:1结合的DMEM/F12培养基1000ml,加入配制好的青霉素溶液0.5ml(取青霉素80万U/瓶,溶解于4ml 无菌蒸馏水中),使其最终浓度为100U/ml;加入配制好的链霉素溶液0.5ml(取链霉素1g/瓶,溶解于5ml无菌蒸馏水中),使其终浓度为0.1mg/ml;加入配制好的L-谷氨酰胺溶液10ml(L-谷氨酰胺2.922g 溶于三蒸水加至100ml配成200mmol/L的溶液,充分搅拌溶解后,过滤除菌,分装小瓶,-20℃保存),使其终浓度为1%。将配制好的溶液用过滤法除菌,使用0.22微米和0.45微米的滤膜过滤除菌。配制好后放入4℃保存,90天内使用完。
类器官培养基A的制备:取上述DMEM/F12培养基1000ml,称取4.766 克HEPES(羟乙基呱嗪乙硫磺酸),溶于20ml三蒸水中,过滤除菌后,加入培养基中,使其终浓度为1%;加入配制好的青霉素溶液0.5ml,使其终浓度100U/ml;加入配制好的链霉素溶液0.5ml,使其终浓度为0.1mg/ml;加入GlutaMAXTMSupplement溶液10ml,使其终浓度为 1%。配制好后放入4℃保存,90天内使用完。
类器官培养基B的制备:
类器官培养基B包括以下成分,使用前将所有下述分装于2ml离心管的成分各1管,混合溶解于前述配制好的类器官培养基A中,4℃保存,30天内使用完。
表皮细胞生长因子EGF:使用磷酸缓冲盐溶液(PBS缓冲液)溶至 100μg/ml,分装于2ml离心管,-20℃保存;
成纤维细胞生长因子FGF:使用磷酸缓冲盐溶液(PBS缓冲液)溶至 100μg/ml,分装于2ml离心管,-20℃保存;
p38 MAPK抑制剂SB202190:使用二甲基亚砜(DMSO)溶至10mg/ml 浓度,分装于2ml离心管,2~8℃保存,
重组Wnt信号通路调节蛋白R-Spondin 3:PBS配置浓度0.1mg/ml,分装于2ml离心管,-20度保存
胎牛血清FBS:分装于2ml离心管,-20度保存
无血清添加剂B-27:分装于2ml离心管,-20度保存
头蛋白Noggin:使用PBS溶至50μg/ml浓度,分装于2ml离心管,-20℃保存;
ROCK1抑制剂Y-27632:调整浓度为10mM,分装于2ml离心管,-20℃保存;
ALK抑制剂A83-01:使用DMSO调整浓度为50mM,分装于2ml离心管,-20度保存。
2、组分的分装:
用于培养乳腺癌类器官的试剂盒由独立包装的以下组成构成:1瓶样本保存液(500ml)、1瓶类器官培养基A(500ml)、1瓶类器官培养基B(50ml).
实施例2:乳腺癌类器官的培养
1、样本获取:采用全自动活检穿刺枪,18~16G活检穿刺针,取材长度为15~22mm,在超声引导下,到达病变边缘处,启动穿刺枪,取材后快速拔针,平均取2~4针样本,所取组织立即放入所述样本保存液中,4度保存,容器密封2小时内运输至实验室进一步处理。
2、在生物安全柜中将样本切碎至直径0.5~1mm,放入离心管,加入10ml所述类器官培养基A,离心10分钟,弃去上清液;
3、再加入10ml类器官培养基A、浓度为2mg/ml的胶原蛋白酶,37 度摇床消化2小时,将消化下的单细胞冲洗,细胞计数。
4、离心10分钟,弃去上清液。将细胞重悬于Cultrex growth factor reduced BMEtype2中,调整细胞浓度为2x106细胞/ml,加入24孔细胞培养皿中,每孔加入约30~60微升,20分钟后,每孔再加入200~ 800微升类器官培养基B,放入37度、5%CO2细胞培养箱。
5、每3~5天换一次液,每次换液在每孔中加入200~800微升类器官培养基B。并在倒置显微镜下观察,4周左右即可获得乳腺癌类器官组织,用于进一步的研究。
实施例3:乳腺癌类器官的传代
1、在细胞培养皿中,每孔加入2ml胰蛋白酶,室温下5分钟,然后用玻璃移液管吹打,将细胞分散开,形成单细胞,移入离心管;
2、在离心管中加入10ml类器官培养基A,离心10分钟,弃去上清液,细胞计数,加入120~240微升BME,调整细胞浓度为2x106/ml,接种于24孔板中,每孔30~60微升,20分钟后,每孔加入200~800 微升类器官培养基B,放入37度、5%CO2细胞培养箱,
3、每3~5天换一次液,每次换液加入200~800微升类器官培养基 B,并在显微镜下观察,通常4周左右即可获得传代后的乳腺癌类器官组织,可用于进一步的研究。
Claims (8)
1.一种乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于:包括类器官培养基A和类器官培养基B;所述类器官培养基A为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素、1%HEPES缓冲液、1%GlutaMax 100X的DMEM/F12培养基;所述类器官培养基B为含有表皮生长因子EGF、成纤维细胞生长因子FGF等生长因子、ALK抑制剂A83-01、头蛋白Noggin、HEPES缓冲液、ROCK1抑制剂Y27632、Wnt信号通路相关分泌蛋白家族R-Spondin1~4中的一种或多种的DMEM/F12培养基。
2.根据权利要求1所述的乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,还包括样本保存液,所述样本保存液为含有100U/ml青霉素、0.1mg/ml链霉素和1%L-谷氨酰胺的DMEM/F12培养基。
3.根据权利要求1所述的乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,所述乳腺癌类器官是指来自于乳腺癌患者的肿瘤细胞在体外经培养后所形成的与体内肿瘤组织结构、遗传特性相似的特殊细胞组织结构。
4.根据权利要求1所述的乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,所述类器官培养基A、类器官培养基B和样本保存液均为无菌,并且独立包装。
5.根据权利要求1所述的乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,用于培养乳腺癌类器官的试剂盒由独立包装的以下组成构成:1瓶样本保存液(500ml)、1瓶类器官培养基A(500ml)、1瓶类器官培养基B(50ml)。
6.根据权利要求1所述的乳腺癌类器官培养试剂盒,其特征在于,适用于空芯针穿刺获取的样本组织的培养。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的乳腺癌类器官培养试剂盒在乳腺癌类器官培养中的应用。
8.权利要求书中主要成分对照表
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