中国乙肝肝癌专属模型！Hep-X1 细胞系建立，破解索拉非尼耐药难题

为应对消化道肿瘤在临床治疗中面临的高侵袭性、易转移与化疗耐药等共同挑战，推动更具针对性的基础研究与药物开发，建立并系统表征了一系列源自原发肿瘤的细胞系。该系列模型涵盖多种高发及罕见癌种，包括胰腺导管腺癌(PDAC-X1, PDAC-X2, PDAC-X3)、肝细胞癌(Hep-X1)、壶腹癌(DPC-X1)、肝内胆管癌(ICC-X1, ICC-X2, ICC-X3)、胆囊癌(GBC-X1)以及联合肝细胞-胆管癌(CHC-X1)。这些细胞系不仅在体外表现出稳定的增殖能力，更能在体内高效成瘤，其病理特征、分子表型(如特定基因突变)以及组织学结构均与临床原发肿瘤高度相似，确保了模型优异的临床相关性。

作为宝贵的临床前研究工具，该系列细胞系为深入探索肿瘤发生发展机制、侵袭转移规律、耐药分子基础提供了核心平台。同时，它们也是筛选抗癌药物、验证新型疗法、以及开展个体化精准治疗研究的理想实验模型。本系列细胞系的成功构建，填补了特定癌种(如混合型壶腹癌)模型的空白，为全面揭示中国人消化道肿瘤的生物学特性、研发新的诊断与治疗策略奠定了坚实的资源基础。

基本信息

英文标题：Establishment and characterization of a new Chinese hepatocellular carcinoma cell line, Hep‑X1

中文标题：新型中国人群肝癌细胞系 Hep-X1 的建立与表征

发表期刊：《Human Cell》

影响因子：3.1

作者单位：

1. The Forth Department of General Surgery, The First Hospital of Lanzhou University, No.1 Donggang West Road, Chengguan District, Lanzhou 730000, Gansu, China

2. State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology & OIE/National Foot and Mouth Disease Reference Laboratory & Key Laboratory of Animal Virology of the Ministry of Agriculture, Lanzhou Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, LanZhou 730000, China

3. Department of General Surgery, The Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

4. The Second Clinical Medical College, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

作者信息：

Hao Xu¹*, Xin Miao², Changpeng Chai¹, Huan Tang¹, Jinjing Hu¹, Zhenjie Zhao¹, Wei Luo¹, Kexiang Zhu¹, Wence Zhou³,⁴*

研究背景

肝癌(HCC)是全球高发恶性肿瘤，中国患者因乙肝感染率高、地域环境等因素，疾病特征与其他地区存在显著差异，现有肝癌细胞系长期培养后易出现特性改变、交叉污染，且缺乏针对中国人群的专属模型，难以精准反映中国肝癌患者病理特征，同时原发性肝癌细胞系建立成功率极低(仅约 4%)，主要受制于成纤维细胞过度生长、微生物污染等技术难题，为此研究团队从一名 46 岁中国乙肝相关肝癌患者的原发肿瘤组织出发，通过原代培养技术建立新型细胞系 Hep-X1，并从形态、遗传、功能等多维度系统表征，旨在为中国人群肝癌的病理机制研究、耐药探索及精准药物研发提供专属体外模型。

研究方法

本研究经兰州大学第一医院伦理委员会批准，纳入长期乙肝感染、AFP>1000 IU/mL 且无术前放化疗史的 46 岁男性肝癌患者，行右半肝切除术后取肿瘤边缘新鲜组织，经 PBS 冲洗、无菌剪碎后用 Ⅱ 型胶原酶 + DispaseⅡ 在 37℃消化 30 分钟，离心后重悬于含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基，37℃、5% CO₂培养，细胞达 80%-90% 汇合度时按 1:1 比例传代，传至 50 代后定义为稳定细胞系 Hep-X1 并冻存于液氮;随后通过倒置显微镜观察、HE 染色分析细胞形态，20 个多态性 STR 位点验证细胞来源及排除交叉污染，CCK-8 法绘制生长曲线并计算倍增时间，超低黏附板肿瘤球形成实验与 Matrigel 类器官培养检测干细胞特性，G 带染色分析染色体核型，免疫组化检测 E - 钙黏蛋白、P53、Ki-67、波形蛋白、AFP、CD133 表达，CCK-8 法检测对索拉非尼、紫杉醇、5-FU、奥沙利铂的药物敏感性，以及向 5 周龄 BALB/c 裸鼠皮下注射 3×10⁶个 Hep-X1 细胞观察体内成瘤性，全面完成细胞系表征。

实验结果

图1：Hep-X1 来源患者的临床与病理数据

该图呈现患者肿瘤位于肝脏 V、VI、VII 段(10×7 cm)，CT 和 MRI 显示肿瘤内有血管穿行且门静脉右支可见癌栓，大体标本切面可见血管内癌栓，病理分级为 Edmondson-Steiner III-IV 级、微血管侵犯 M2 级，术前 AFP>1000 IU/mL、HBV-DNA 阳性，明确 Hep-X1 来源于高侵袭性乙肝相关肝癌。

图2：原发肿瘤、Hep-X1 细胞及类器官的 HE 染色

该图显示原发肿瘤细胞呈浸润性生长、大细胞核且核仁明显，Hep-X1 细胞呈上皮样短梭形 / 多边形、多核巨细胞显著，类器官呈团块状聚集，三者形态高度一致，证实 Hep-X1 保留原发肿瘤病理形态特征。

图3：Hep-X1 原代培养过程、生长曲线与 STR 图谱

该图展示原代培养 3 天细胞贴壁、2 周达 80% 汇合度、传代 50 代形态稳定，生长曲线呈 “S” 形且倍增时间约 60 小时，STR 分析与原发肿瘤完全匹配且无交叉污染，验证细胞系稳定性与唯一性。

图4：Hep-X1 球形成实验与类器官培养

该图显示 Hep-X1 在超低黏附条件下 1 周形成肿瘤球、2 周体积增大，Matrigel 中 1 周形成类器官且冻存复苏后活性稳定，证实其具备肿瘤干细胞自我更新能力。

图5：Hep-X1 染色体核型分析

该图表明 93% 的 Hep-X1 细胞为亚四倍体，代表性核型为 79, XXY，伴多条染色体缺失及罗伯逊易位，符合肝癌细胞遗传不稳定特征。

图6：原发肿瘤、Hep-X1 细胞及类器官的免疫表型

该图显示原发肿瘤、Hep-X1 细胞及类器官中 E - 钙黏蛋白、P53、Ki-67、波形蛋白、AFP、CD133 表达模式完全一致，证实 Hep-X1 保留原发肿瘤核心分子表型。

图7：Hep-X1 药物敏感性测试

该图显示 Hep-X1 对紫杉醇敏感，对索拉非尼、5-FU、奥沙利铂天然耐药，可作为索拉非尼耐药机制研究模型。

图8：Hep-X1 在 BALB/C 裸鼠中的成瘤性

该图显示 Hep-X1 注射后 4 周裸鼠未形成肿瘤且无肝肺转移，推测与细胞抗原性强或裸鼠残留先天免疫相关，需后续用 NOD-scid 小鼠验证。

研究结论

本研究成功从中国壶腹癌患者原发肿瘤中建立首个混合型壶腹癌细胞系 DPC-X1，该细胞系稳定传代 80 余代，倍增时间 48h，STR 分型与原发肿瘤同源，核型为亚四倍体，具备类器官形成能力和典型恶性肿瘤超微结构;体内成瘤率 100%，移植瘤病理与原发肿瘤一致;药敏试验明确其对奥沙利铂、紫杉醇敏感，对 5 - 氟尿嘧啶、吉西他滨耐药;免疫组化证实其兼具肠型和胰胆型分子特征，填补了混合型壶腹癌细胞系及中国人群来源壶腹癌模型的空白，为壶腹癌的发病机制研究、耐药机制探索及新药筛选提供了理想工具。