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综述:cHCC-CCA类器官模型的新兴前沿:从干细胞创新到精准肿瘤学的桥梁
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月03日 来源:Egyptian Liver Journal 0.7
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这篇综述系统阐述了利用成人干细胞(ASCs)和诱导多能干细胞(iPSCs)构建混合型肝癌-胆管癌(cHCC-CCA)类器官模型的最新进展,重点探讨了Lgr5+细胞分化、Hippo信号通路调控等机制,及其在疾病建模、药物筛选和个性化治疗中的应用潜力,为这一罕见肝脏恶性肿瘤的研究提供了创新技术路径。
原发性肝癌(PLC)是全球第六大高发恶性肿瘤,其中混合型肝癌-胆管癌(cHCC-CCA)占比0.4%-14.2%,具有病理特征复杂、治疗反应差的特点。传统研究受限于样本获取困难和动物模型与人体生理差异,而三维(3D)类器官技术的出现为cHCC-CCA研究开辟了新途径。
类器官技术能保留原发肿瘤的组织学特征和基因表达谱。2009年CLEVERS团队首次实现肠上皮类器官培养后,技术扩展至胚胎干细胞、iPSCs和组织驻留ASCs。ASCs具有自我更新和定向分化能力,且规避了伦理争议,成为构建cHCC-CCA模型的理想选择。
Lgr5+作为干细胞标志物,在肝损伤模型中可形成长期存活的胆管样结构。Huch团队通过Wnt激动剂R-spondin的3D培养,证实Lgr5+肝祖细胞能分化为肝实质和胆管细胞,为cHCC-CCA建模提供新策略。
肝细胞在3D培养中展现出更接近体内的功能特性。Sekiya发现Hippo通路激活是肝细胞成熟的关键,而Hui Lijian团队构建的人源肝类器官虽在代谢基因表达上与原代细胞存在差异,但为模拟cHCC-CCA病理状态提供了更优平台。
cHCC-CCA类器官能重现肿瘤微环境异质性。Nicole团队通过药物筛选证实其在新靶点发现和临床前测试中的价值,尤其在分析耐药性突变和微环境浸润方面具有独特优势。
Takebe开创性工作证明iPSCs可分化为肝芽样结构,移植后具备部分肝组织功能。Shinozawa进一步优化步骤,通过二维诱导肝祖细胞后3D共培养,建立更接近发育微环境的类肝芽系统。
Akbari通过EpCAM+内胚层祖细胞分选提升构建效率,而Ouchi引入视黄酸(RA)生成含肝星状细胞和库普弗细胞的复合类器官,精准模拟了cHCC-CCA胆管病变。Sampaziotis团队则成功用该技术模拟Alagille综合征等胆管疾病。
cHCC-CCA类器官在发病机制研究、高通量药物筛选(如Zhou团队抗寨卡病毒药物发现)和免疫治疗(淋巴细胞共培养)中展现巨大潜力。Smits的中脑类器官研究范式为其神经浸润研究提供参考。
当前技术仍面临培养周期长、培养基成分复杂等挑战,尤其血管网络和免疫细胞互作的模拟尚不完善。未来需开发整合全肝细胞谱系的成熟模型,结合CRISPR/Cas9基因编辑等技术,推动个体化治疗。建立大规模类器官样本库将加速精准医学进程。
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