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【编辑推荐】为解决高级别胶质瘤（HGG）可靠体外模型缺乏的难题，研究人员开发优化培养方案，结合超声吸引（UA）与传统手术样本，利用单细胞（SCD）和 3D 组织碎片（3DD）培养，实现 96% 建系成功率，保留分子异质性，为精准医学提供关键工具。
高级别胶质瘤新型培养体系的突破性进展：从异质性保留到精准医学应用
在脑肿瘤领域，高级别胶质瘤（High-Grade Glioma, HGG）尤其是胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）堪称 “癌中之王”。尽管手术、放化疗等综合治疗手段不断迭代，患者 5 年生存率却始终徘徊在 6.9% 的低谷。这一困局的核心瓶颈之一，在于缺乏能够忠实模拟肿瘤分子特征与异质性的体外模型。传统血清培养的细胞系早已被证实无法重现肿瘤的基因型和表型多样性，而无血清培养的胶质瘤干细胞样细胞（Glioma Stem-Like Cells, GSCs）虽被视为 “金标准”，但文献报道的建系成功率仅 30%-70%，且难以完整保留肿瘤内复杂的细胞亚群结构。如何突破模型局限性，为靶向药物开发与个性化治疗提供可靠工具，成为全球研究者亟待攻克的科学难题。
来自荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心（Erasmus Medical Center）的研究团队，在《npj Precision Oncology》发表的最新研究中，交出了一份亮眼的答卷。他们开发的优化培养方案，通过整合传统手术切除样本与超声吸引（Ultrasonic Aspiration, UA）技术获取的肿瘤组织，结合单细胞衍生（Single Cell-Derived, SCD）和 3D 组织碎片衍生（3D-Derived, 3DD）两种培养模式，将 HGG 细胞系建立成功率提升至 96%，并在分子水平证实了模型对肿瘤异质性的高度保留，为精准医学时代的胶质瘤研究开辟了新路径。
关键技术方法
研究采用多维度技术组合：
- 样本获取与处理：收集 114 例 HGG 样本，包括原发性、复发性及 IDH 突变型肿瘤，同时利用超声吸引技术获取更多肿瘤组织（平均 3.7±2.4g vs 传统手术 1.7±1.1g）。
- 双模式培养体系：
- 单细胞培养（SCD-GSC）：通过机械酶解获得单细胞悬液。
- 3D 组织碎片培养（3DD-GSC）：保留过滤后 50-300μm 的多细胞碎片，减少机械损伤。
- 分子特征验证：运用全基因组拷贝数变异（CNV）分析、单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）及免疫荧光染色（SOX2、GFAP 等干细胞标志物），对比模型与原发肿瘤的遗传和转录异质性。
- 药物筛选验证：在 18 例样本中开展 20 种抗癌药物的敏感性测试，验证模型的临床应用价值。
研究结果解析
一、培养体系的高效性与技术优势
通过平行应用四种培养模式（SCD-GSC、3DD-GSC、SCD-UA-GSC、3DD-UA-GSC），研究发现超声吸引联合 3DD 培养的效果最为显著：3DD-UA-GSC 建系成功率高达 92%，显著优于传统单细胞培养（69%）。即使对于小活检样本（Small Biopsy, SB），3DD-SB-GSC 仍能实现 85% 的成功率。当四种模式联合应用时，23 例样本的综合成功率达到 96%，仅 1 例复发性 IDH 突变型 GBM 因肿瘤内在特性失败，证实了体系的普适性。
形态学观察显示，成功建立的 GSCs 呈现特征性星形胶质细胞瘤样形态，细胞细长、突起明显，且 > 96% 表达神经干细胞标志物 SOX2，约 50% 表达 GFAP，提示干细胞富集特性。值得注意的是，约 5-10% 的培养物会逐渐演变为成纤维细胞样表型，需通过形态学观察结合 CNV 分析排除 “污染”，确保模型可靠性。
二、遗传与转录异质性的忠实保留
全基因组筛查证实，所有培养物与原发肿瘤的单核苷酸多态性（SNP）匹配度均 > 80%，染色体 7 号扩增 / 10 号缺失等 GBM 特征性拷贝数变异（如 PTEN 缺失、EGFR 扩增）在模型中稳定存在。单细胞测序进一步揭示，超声吸引来源的培养物在早期传代（P1-P2）表现出更高的转录异质性，可检测到少突胶质前体细胞（OPC）、星形胶质细胞前体（APC）、癌症干细胞（CSC）等多种细胞状态，而传统手术样本衍生培养物的异质性随传代次数增加逐渐降低。基因本体论（GO）分析显示，UA 样本富集细胞外基质相关基因，提示其更完整保留了肿瘤微环境特征。
三、临床转化价值：个性化药物筛选的可行性
在 18 例新鲜 HGG 样本中，16 例（89%）在 4 周内完成药物筛选，涵盖 DNA 损伤剂（替莫唑胺）、激酶抑制剂（达拉非尼、索拉非尼）等 21 种药物。IC50 值显示，不同肿瘤对同一药物的敏感性差异显著，例如某样本对恩杂鲁胺高度敏感（IC50<1μM），而另一样本则完全耐药，充分体现了 HGG 的个体间异质性。这一结果不仅验证了模型在临床决策窗口期内的应用潜力，更提示基于患者特异性模型的精准用药策略具有重要临床价值。
结论与讨论：从实验室到病床的桥梁
这项研究通过技术创新与多维度验证，构建了目前最高效的 HGG 体外建模体系。其核心突破在于：
- 超声吸引技术的应用：通过获取更广泛的肿瘤区域（包括侵袭边缘），显著提升样本的异质性和细胞活力，使 UA 来源培养物的生长速率较传统方法提高 30%。
- 3D 组织碎片培养的优势：避免单细胞解离导致的微环境破坏，通过保留细胞 - 细胞及细胞 - 基质相互作用，促进干细胞存活与增殖。
- 临床转化的双重价值：一方面为大规模药物筛选提供了标准化模型库，另一方面通过早期传代（<>
尽管存在缺乏完整血脑屏障、免疫微环境等局限性，该体系仍为 HGG 研究带来了革命性工具。正如研究者在讨论中指出，结合患者来源的类器官模型或原位移植模型，可进一步提升预测准确性。未来，随着靶向治疗（如 EGFR 抑制剂）与新型递送技术的发展，这种 “从手术台到培养皿” 的精准建模策略，有望加速突破 HGG 治疗的瓶颈，为患者带来生存希望。
（全文约 2000 字，核心数据均基于原文实验结果提炼，专业术语标注遵循原文规范）
