犬类肾上腺髓质与嗜铬细胞瘤类器官模型的建立及其在疾病研究与治疗开发中的应用

为解决嗜铬细胞瘤(PCC)缺乏有效药物治疗的难题，荷兰乌得勒支大学团队成功建立首个犬类肾上腺髓质与PCC类器官模型。研究通过3D培养技术构建了5种正常肾上腺髓质和9种PCC类器官系，证实其表达CHGA、SYP等分化标志物和NES、SOX10等干细胞标记，并保留儿茶酚胺分泌功能。该模型为探索PCC发病机制和药物筛选提供了创新平台，论文发表于《Endocrinology》。

　　

嗜铬细胞瘤(PCC)是一种起源于肾上腺髓质嗜铬细胞的罕见神经内分泌肿瘤，其典型症状由过量儿茶酚胺引发，从心悸、多汗到致命性心血管并发症不等。尽管手术是首选疗法，但约20%的转移性PCC患者五年生存率不足50%，且缺乏有效药物治疗方案。当前研究面临两大瓶颈：一是现有动物模型多依赖基因改造，无法反映人类PCC的遗传异质性；二是尚无能模拟肿瘤微环境的体外模型。尤其令人遗憾的是，与激酶信号通路相关的簇2肿瘤模型较多，而占临床高风险病例的簇1肿瘤（如SDH突变型）模型却极为稀缺。

针对这一挑战，荷兰乌得勒支大学兽医学院的Marit F. van den Berg团队创新性地利用犬类自发PCC与人类疾病的相似性，成功构建全球首个肾上腺髓质和PCC类器官模型。研究采用手术切除的犬PCC组织（n=9）和健康犬肾上腺髓质（n=5），通过机械-酶解法获得单细胞悬液，在含WREFLD（Wnt/R-spondin-3/EGF/FGF2/LIF/DHEAS）生长因子组合的3D基质中培养。通过组织学、免疫组化(IHC)、免疫荧光(IF)、qPCR和LC-MS/MS检测甲氧基肾上腺素等技术系统评估类器官特性。

类器官的建立与形态特征
研究历时41-218天成功培养14种类器官系，其中PCC类器官在传代1-2次后增殖能力显著下降，而正常肾上腺髓质类器官可稳定传代至第5代。动态观察显示，培养初期细胞呈现嗜铬样形态（5-15 μm），随后形成含神经样突起的细胞网络，最终发育为具有中央无细胞区的球形结构。组织学显示大类器官呈现"外围细胞层+中央嗜酸性物质"的典型结构，而小类器官则为均匀细胞分布。

分子标志物表达谱
IHC与IF双重验证揭示类器官同时保留分化与干细胞特性：

1. 分化标志物：CHGA（嗜铬粒蛋白A）、SYP（突触素）、PNMT（苯乙醇胺N-甲基转移酶）和TH（酪氨酸羟化酶）表达呈传代依赖性下降，PCC类器官中CHGA蛋白水平仅为原发肿瘤的30%。
2. 干细胞标记：NES（巢蛋白）、VIM（波形蛋白）和SOX10在类器官外围持续高表达，其中SOX10⁺细胞占比达60-80%，提示其可能来源于支持细胞样祖细胞。
3. 神经标志物：TUBB3（βIII微管蛋白）和MAP2表达缺失，证实类器官未向神经元方向分化。

功能活性验证
LC-MS/MS检测显示，PCC类器官培养上清中甲氧基肾上腺素浓度呈现"原发肿瘤相似模式"：

• 去甲变肾上腺素（2.1-85.0 nmol/L）显著高于变肾上腺素（0.5-9.9 nmol/L）
• 分泌功能随传代逐渐衰减，P2时降至P0的15-30%

分化诱导尝试
采用地塞米松(Dex)和佛波醇酯(PMA)处理PCC2类器官后，WREFLD+Dex+PMA组出现甲氧基肾上腺素分泌增加趋势（较对照组提升40%），但因晚期培养物活力不足未达统计学意义。

这项研究开创性地证明，犬类PCC类器官能同时维持肿瘤干细胞特性与部分内分泌功能，为研究簇1PCC（如SDH缺陷型）提供了不可多得的模型。其重要意义体现在三方面：

1. 转化医学价值：犬类自发PCC的遗传异质性与人类高度相似，克服了现有啮齿类模型基因背景单一的局限。
2. 技术突破：首次实现肾上腺髓质祖细胞（SOX10⁺/NES⁺）的体外扩增，为探究PCC细胞起源提供工具。
3. 应用前景：建立的类器官库可服务于个性化药物筛选，未来通过整合类器官芯片技术，有望实现"患者特异性治疗预测"。

研究也揭示当前模型的局限性，如长期培养中分化标志丢失、增殖能力有限等问题。作者建议后续研究应聚焦于：优化低氧培养条件、添加肾上腺皮质细胞共培养、开展单细胞测序解析异质性，以及建立转移灶来源类器官模型。这些改进将推动该模型在精准医疗中的应用，为攻克PCC这一临床难题提供新思路。