胃癌类器官 - 腹膜间皮细胞共培养模型：腹膜转移耐药机制研究新工具

胃癌腹膜转移发生率高达 40%-60%，患者中位生存期仅约 4 个月，化疗耐药是导致预后极差的关键原因。现有研究多依赖二维细胞系模型，无法再现腹膜转移灶的三维结构及肿瘤微环境(TME)复杂性，且难以模拟临床患者肿瘤的异质性特征。类器官技术虽能保留肿瘤原代组织特性，但缺乏与腹膜间皮细胞的功能性互作模拟，无法揭示 TME 介导的耐药机制。本研究旨在构建还原胃癌腹膜转移微环境的共培养模型，填补传统模型与临床实际场景的差距。

这篇发表在《Human Cell》上题为Interaction with peritoneal mesothelial cells inhibits the growth of gastric cancer organoids and induces drug resistance的研究，首次建立了胃癌腹水来源类器官与腹膜间皮细胞的 3D 共培养模型，模拟胃癌腹膜转移微环境，揭示间皮细胞通过分泌可溶性因子抑制胃癌细胞增殖并诱导紫杉醇耐药的核心机制，为胃癌腹膜转移的耐药机制研究及新型治疗策略开发提供了贴近临床的体外实验平台。

实验方法

胃癌类器官制备：从胃癌腹膜转移患者腹水中分离肿瘤细胞，采用 CTOS 法或机械研磨法制备类器官(TUG6、TUG7、MK30、MK35)，培养于优化培养基中，通过 HE 染色、免疫组化验证其与原代肿瘤的组织学一致性。

共培养模型构建：将类器官包埋于 I 型胶原中，叠加人腹膜间皮细胞系(HOMC-B1)构建 3D 共培养体系;优化共培养培养基(间皮细胞培养基添加类器官培养基添加剂，剔除 A83-01)，通过整合素 β1(ITGB1)中和抗体验证细胞间黏附依赖性。

增殖与凋亡检测：采用 CellTiter-Glo 检测 ATP 水平评估类器官增殖，Ki67 免疫组化标记增殖细胞;碘化丙啶(PI)染色结合 ImageJ 定量分析细胞凋亡率，对比单培养与共培养差异。

耐药性实验：共培养 24 小时后加入紫杉醇，培养 4 天通过类器官面积比评估药物敏感性，比较单培养与共培养模型的耐药差异。

可溶性因子验证：收集间皮细胞条件培养基(CM)，设置不同培养基实验组(共培养培养基、含 CM 培养基、基础培养基)，检测类器官增殖变化，明确可溶性因子的介导作用。

动物实验验证：将类器官注射到 NOD/SCID 小鼠腹腔构建腹膜转移模型，验证类器官的体内转移能力及组织学特征。

关键结果

图1：腹水来源类器官再现临床胃癌腹膜转移特征

该图展示腹水来源类器官(TUG7)的形态及组织学特征。类器官呈典型球形结构，HE 染色显示其包含未分化癌细胞和印戒细胞，与患者腹膜转移灶及小鼠异种移植瘤一致;阿尔新蓝染色证实黏液分泌功能，CEA(肿瘤标志物)、E - 钙粘蛋白、CK8(上皮标志物)及 Ki67(增殖标志物)的免疫组化染色模式在类器官和异种移植瘤中均保留，证实模型的临床相关性。

图2：共培养体系条件优化

共培养培养基可促进间皮细胞(HOMC-B1)生长并维持形态，对类器官增殖及形态无显著影响;ITGB1 中和抗体可显著抑制类器官与间皮细胞的黏附，证实整合素介导的细胞间黏附是共培养模型的关键基础，优化后的培养基可有效支撑两者功能性互作。

图3：间皮细胞抑制胃癌类器官增殖且依赖可溶性因子

共培养模型中，腹水来源(TUG7)及原发灶来源(TUG6、MK30、MK35)的胃癌类器官增殖均显著受抑，Ki67 阳性细胞比例降低，PI 阳性凋亡区域扩大;条件培养基实验显示，含间皮细胞 CM 的培养基可显著抑制类器官生长，而基础培养基无此效应，证实间皮细胞通过分泌可溶性因子介导肿瘤增殖抑制。

图4：共培养诱导胃癌类器官紫杉醇耐药

紫杉醇敏感性实验显示，与间皮细胞共培养的 4 种胃癌类器官对紫杉醇的敏感性均显著降低，药物处理后的类器官面积比显著高于单培养组，证实腹膜间皮细胞构建的微环境可诱导胃癌细胞对紫杉醇产生耐药性，模拟临床腹膜转移灶的化疗抵抗特征。

全文总结

本研究成功构建了胃癌类器官与腹膜间皮细胞的 3D 共培养模型，该模型具有以下核心价值：1)类器官保留了胃癌腹膜转移灶的组织学特征及异质性，与临床患者肿瘤高度一致;2)间皮细胞通过分泌可溶性因子(具体成分未明确)双向调控胃癌细胞命运，既抑制增殖诱导凋亡，又诱导紫杉醇耐药;3)模型可模拟临床胃癌腹膜转移的化疗耐药表型，为耐药机制研究提供了贴近体内的实验工具。

研究揭示了腹膜间皮细胞在胃癌腹膜转移微环境中的关键作用，证实肿瘤与间皮细胞的互作是化疗耐药的重要诱因。局限性包括未明确介导耐药的具体可溶性因子(如 TGF-β 等候选分子未验证)、样本量有限(4 例患者来源类器官)且缺乏临床治疗响应的纵向验证。未来需结合蛋白质组学筛选关键可溶性因子，并扩大临床样本队列验证模型的预后预测价值。