6.1.2 膀胱类器官的构建

6.1.2 膀胱类器官的构建

用于构建膀胱类器官的细胞有多种来源,针对不同的研究目的可使用不同类型的细胞。目前,肿瘤细胞系、患者癌症组织来源细胞、胚胎干细胞、诱导多能干细胞、成体干细胞等均可用于构建膀胱类器官。已有研究报道可利用剥离了泌尿道上皮且植入了间充质干细胞的大鼠胚胎膀胱诱导骨髓干细胞定向分化为泌尿道上皮细胞[3],也可将脂肪组织来源干细胞与人泌尿道上皮肿瘤细胞系共培养,诱导脂肪组织来源干细胞分化为泌尿道上皮样细胞[4]。另外,微流控芯片等生物构建方法在类器官构建中也有应用[5]。膀胱类器官的类型可大致分为正常泌尿道上皮类器官模型与膀胱癌类器官模型。正常泌尿道上皮类器官可用于研究原生泌尿道上皮的各种性质、泌尿道上皮对损伤的响应等。同时,膀胱上皮是膀胱癌的主要发病部位,正常的上皮细胞构建的类器官也可用于研究膀胱癌的发生、诱因等。当患者罹患癌症或慢性感染时,很难通过患者的膀胱组织活检获得健康的细胞,且组织活检会导致尿道疼痛、局部出血、感染等并发症。为解决这些问题,可收集上泌尿道尿液中的祖细胞用于类器官的构建。已有研究显示,尿液或者膀胱洗液中存在极少量可在体外扩增的祖细胞,且尿液中收集的祖细胞与从外科手术切除组织中获得的细胞质量相近,这些祖细胞也可以分化形成泌尿道上皮细胞、平滑肌细胞、内皮细胞、间质细胞等表达不同细胞标志物的多种不同谱系的细胞。这些尿液来源的祖细胞不仅可以用于类器官构建,也可用于泌尿道组织工程以重建膀胱组织甚至器官[6,7]。该方法相对于从组织活检中获取细胞的传统方法拥有诸多潜在的优势,如细胞获取较为容易、避免了侵入性的外科手术、细胞来源于患者自身而无免疫排斥、实验成本较低等。除泌尿道上皮细胞外,成纤维细胞在肿瘤的进展、转移等过程中也发挥着一定的作用。成纤维细胞在正常与癌症组织中均可分泌细胞外基质,是与癌症的鉴定、诊断、治疗密切相关的一种重要细胞类型,且成纤维细胞与其他基质细胞在膀胱类器官构建中的运用也较为常见。(https://www.daowen.com)

除了上述正常细胞,膀胱癌细胞也是最常用于类器官构建的细胞类型,在特定的培养条件下肿瘤细胞能够自发形成多细胞组成的球状结构即肿瘤类器官。用于构建膀胱癌类器官的细胞可以是商业化细胞系也可以是患者来源的肿瘤细胞。根据肿瘤细胞进展状态、分化程度、侵犯性不同可以将膀胱癌细胞分为四期,研究中可按照需求选择不同癌症发展时期的细胞系进行类器官构建。对于用患者来源的肿瘤细胞所构建的类器官而言,其结构与患者原位肿瘤的组织结构与分子特征相似,能够更好地体现不同患者肿瘤的异质性,尽可能保留患者肿瘤的各项特征。