第十五课：利用条件性重编程构建PDX诱导的稳定细胞系

时间：2022-01-17 09:38:27 点击：624次

研究背景

目前药物开发的前期工作是通过癌症细胞系筛选完成的。但是随着研究的发现体外药物筛选改变细胞属性使其与体内来源的肿瘤细胞存在巨大差异。通过病人来源的肿瘤细胞经免疫缺陷的小鼠移植可获得肿瘤细胞，但是这类细胞虽然能够在免疫缺陷的小鼠体内传代，但是体外培养则会导致大部分细胞出现衰老和增殖停止。为克服以上问题，作者引入条件性重编程系统进行体外扩增人源的肿瘤细胞，并借此研究其对于药物开发的应用。

实验结果

一、CR技术能够建立稳定的PDX细胞系并维持亲本肿瘤特性

作者通过将病人的体内的肿瘤细胞移植到免疫缺陷小鼠皮下，这些肿瘤细胞能够在免疫缺陷小鼠体内进行传代。由此而获得的细胞系称为病人来源的移植细胞系(PDX)。将不同来源的PDX细胞系在体外进行条件性重编程培养。虽然起始的细胞数较少，但是经过培养后都能形成清晰可见的细胞群落，并且保持各自细胞形态学上的特征(图1b)。此外，通过测序发现体外经条件性重编程培养的细胞保持亲本细胞的原有的基因水平的突变(图1c)。

二、CR-PDX细胞能够用于体外临床前期筛选

为了验证体外条件性重编程培养的PDX细胞系是否保持亲本细胞对已知药物的反应，作者将条件性重编程培养后的细胞进行药物处理，发现OV0857和HLXF-036LN细胞对药物的敏感性和体内相似。但是LG0567F和HLXF-056则出现相反的结果，这两株细胞在体外对药物反应不敏感(图2a)。

此外，作者还对条件性重编程培养的细胞利用siRNA敲低肿瘤细胞中的基因验证该条件性重编程系统是否可用于基因功能筛选分析。通过siRNA敲低MET依赖的非小型细胞肺癌中的MET基因，发现表达MET siRNA的细胞中MET的表达量下降明显(图b)且细胞的活性明显下降。

三、CR-PDX细胞能用于体内的临床前研究

PDX细胞在体内进行传代需要大量的小鼠，并且细胞在不同小鼠上传代时也存在较大的个体差异。为此，作者利用条件性重编程培养的细胞验证其是否能够维持和体内传代细胞相似的特性。通过将条件性重编程的肿瘤细胞系皮下注射到小鼠体内，观察到条件性重编程培养的HLXF-036LN和LG0567F细胞和亲本的细胞在移植小鼠之后具有相似的肿瘤生长趋势，并且都能够对抑制剂产生应答(图3a)。值得注意的是，条件性重编程的LG0567F细胞在体外对抑制剂基本无应答，但是移植到体内后却能产生应答。此外，这两株体外重编程培养的细胞在pMET和pERK1/2水平以及肿瘤的形成状态和亲本细胞系并没有明显差异(图3b，c)。因此，条件性重编程扩增的PDX细胞系和体内传代扩增的PDX系具有相似的生物学特征。

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