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为解决结直肠癌（CRC）类器官缺乏标准化生成方案的问题，研究人员开展了评估酶解法对患者来源类器官（PDOs）生成影响的研究。对比四种酶解方法发现，胶原酶和透明质酸酶在生成 PDOs 上表现更优，这为优化解离方案提供了框架，推动了精准肿瘤学应用。
在癌症研究的征程中，癌症一直是威胁人类健康的重大杀手，严重阻碍全球人均预期寿命的提升。它如同一个复杂多变的 “敌人”，由基因拷贝数变异、基因突变和表观遗传修饰驱动，发展过程高度动态，肿瘤内部和患者之间存在显著的遗传异质性。这使得将分子和基因组数据转化为有效的临床治疗困难重重，许多在癌症模型中表现良好的药物，在临床试验中却折戟沉沙。
传统的二维（2D）体外培养模型，就像是一个简单的 “模拟战场”，无法真实还原人体内的物理条件，缺乏细胞 - 细胞以及细胞与细胞外基质（ECM）之间关键的相互作用和通讯，难以模拟肿瘤的微环境。在结直肠癌（CRC）中，ECM 包含多种重要成分，如胶原蛋白、弹性蛋白、糖蛋白和糖胺聚糖等，对肿瘤的进展、侵袭和耐药性影响重大。因此，寻找更有效的疾病建模系统迫在眉睫。
在这样的背景下，类器官技术脱颖而出，它就像是一个精心打造的 “微观肿瘤世界”，能生成更逼真的三维（3D）体外培养模型，高度模拟原始肿瘤的结构、恶性特征和癌症进展过程，有效展示肿瘤的遗传特征和生理特性。而类器官的生成过程中，细胞从组织中分离这一环节至关重要，不同的酶解方法可能会对最终的类器官产生显著影响。然而，目前酶解细胞分离的方案五花八门，却缺乏比较研究来确定最佳方法。
为了解开这些谜团，来自多库兹艾卢尔大学（Dokuz Eylul University）等机构的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们系统评估了四种酶解方案，即透明质酸酶（Hyaluronidase）、TrypLE Express、胰蛋白酶 - 乙二胺四乙酸（Trypsin–EDTA，T/E）和胶原酶（Collagenase），对 CRC 患者来源类器官（PDOs）建立和效率的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为癌症研究领域带来了新的曙光。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：
- 样本采集：从五名接受手术切除的 CRC 患者（年龄 50 - 85 岁）身上收集新鲜的肿瘤组织样本，这些样本就像是宝贵的 “研究宝藏”，被保存在特殊的转移培养基中，等待进一步分析。
- 组织解离：将组织样本切碎后，分别用四种不同的酶溶液进行消化，如同 “解锁” 细胞之间的连接，让它们从组织中释放出来。
- 评估指标：运用台盼蓝排斥试验（Trypan Blue exclusion assay）和 7 - 氨基放线菌素 D（7 - AAD）染色结合流式细胞术，来评估细胞活力；通过流式细胞术检测癌症干细胞标记物 LGR5 和 CD133，判断酶解对癌症干细胞的影响；利用共聚焦显微镜观察类器官的生成和生长情况，记录类器官的数量和表面积，以此评估类器官的生成效率。
研究结果如下：
- 酶解分离效率对细胞活力的影响：通过 7 - AAD 流式细胞术和台盼蓝排斥试验发现，T/E 和 TrypLE 在保存细胞活力方面表现出色，细胞活力百分比相对较高；而胶原酶和透明质酸酶处理的细胞活力较低。这表明 T/E 和 TrypLE 在组织消化过程中对细胞的损伤较小，但这是否就意味着它们是最佳选择呢？
- 每毫克 CRC 肿瘤组织的细胞产量评估：在细胞产量方面，胶原酶和透明质酸酶展现出强大的实力，每毫克组织产生的总细胞数明显高于 T/E 和 TrypLE。这说明它们在组织解离方面效率更高，能够释放出更多的细胞，但细胞活力的差异又该如何平衡呢？
- 酶解分离效率对分离质量的影响：通过对死细胞、亚细胞碎片和细胞团的评分评估分离质量，胶原酶表现最佳，T/E 次之。在死细胞分析中，T/E 和 TrypLE 处理的样本死细胞数量较少；在亚细胞碎片方面，胶原酶处理的样本碎片最少；在细胞团方面，胶原酶和透明质酸酶处理的样本细胞团明显少于 T/E 和 TrypLE。这一系列结果让我们看到了不同酶在各个方面的表现差异。
- 酶解分离对癌症干细胞标记物的影响：流式细胞术分析显示，胶原酶和透明质酸酶在保存 LGR5+和 CD133+癌症干细胞方面表现优异，分离出的细胞中这些干细胞标记物的百分比明显高于 T/E 和 TrypLE。这对于类器官的形成至关重要，因为癌症干细胞是类器官生长的 “种子”。
- 不同酶解分离条件下类器官的生长和扩张动态：共聚焦显微镜观察发现，胶原酶生成的类器官数量最多，透明质酸酶促进类器官扩张的效果最佳，其处理的类器官表面积最大。T/E 和 TrypLE 生成的类器官数量和面积相对较少。这进一步证明了胶原酶和透明质酸酶在类器官生成方面的优势。
研究结论和讨论部分指出，胶原酶和透明质酸酶在生成 CRC 类器官方面表现卓越，它们能够高效地解离组织，保存关键的癌症干细胞群体，从而支持更有效的类器官形成。虽然这两种酶处理的样本死细胞数量略高，但考虑到它们在获取干细胞方面的优势，这种权衡是可以接受的。而 T/E 和 TrypLE 虽然在保存细胞活力方面有优势，但解离效率有限，更适合对单细胞活力要求较高的应用场景。
这项研究的意义重大，它为优化类器官培养协议提供了实用的框架，解决了一个直接影响 PDO 模型准确性和临床应用价值的关键技术瓶颈。通过确定最佳的酶解方法，能够生成更优质的类器官，更准确地模拟患者肿瘤，这对于药物筛选、生物标志物发现以及个性化治疗决策具有重要意义，有望加速基础研究成果向临床应用的转化，为癌症患者带来新的希望。然而，研究也存在一些局限性，如样本量较小、缺乏临床数据整合以及未对酶解对 ECM 成分的分子水平影响进行深入研究等。未来的研究可以在这些方面进一步探索，不断完善类器官培养技术，推动癌症研究和精准肿瘤学的发展。
