Release Date:2026-01-09

胆囊类器官研究的背景与原理:

胆囊癌(gallbladder cancer, GBC)是最常见且侵袭性最强的胆道恶性肿瘤,全球分布不均,主要集中于拉丁美洲、亚洲部分地区和北非等地。据统计印度北部、东部和东北部地区发病率高达10~22/10万。受性别影响,女性患者约为男性2倍。GBC起病隐匿,确诊时多属晚期,中位生存期不足10个月。

传统2D细胞系遗传漂移大、体内PDX模型通量低,且胆囊来源原代细胞难以长期扩增,严重制约机制研究与药物筛选。

类器官技术的出现,为建立“患者来源-可扩增-可冻存”的胆囊上皮模型提供了突破口。胆囊胆管样细胞类器官(gallbladder cholangiocyte organoids, GCO)可在体外长期维持遗传稳定性,保留亲本组织的组织学、分子特征及肿瘤异质性,已被视为连接基础研究与精准医疗的“下一代”实验平台。

           正典和非正典Wnt信号通路概述(来自文献)

GCOs通常通过激活典型的Wnt通路生成。

① “经典Wnt通路”—加WNT3A或CHIR99021(GSK3β抑制剂)→β-catenin稳定→维持LGR5⁺干细胞状态,可长期扩增;

② “非经典Wnt通路”—加DKK(经典Wnt通路抑制剂)→激活ROCK和JNK→维持平面细胞极性(PCP)

两种方法都会使用R-Spondin在培养基中发挥重要作用。

 

研究进展与突破性发现

1. 多物种、多病理GCO库建立

印度、日本、欧美团队已利用手术/胆汁/ERCP刷检样本,成功构建健康、慢性炎症、腺瘤及腺癌来源的人源GCO;小鼠、猪、牛等大动物GCO也相继问世,为跨物种比较研究提供资源。

2.再生医学应用
胆管疾病(CBD)常常缺少来自于健康供体的胆道组织用于手术重建,ECO在转录组结构和功能特性上与原级胆管细胞极为相似,通过搭载在可降解生物支架,成功在移植到小鼠损伤模型后重建胆囊壁并修复胆道上皮。利用人体肝脏中接受体外正常体温灌注的细胞植实验,证明该特性使肝外类器官能够在移植后修复人类肝内导管。

          胆囊癌发病机制示意图(来自文献)

3. 疾病机制解析应用

•构造GBC患者相似的肿瘤免疫微环境:基于研究结果,提出了GBC的多阶段进化模型。其中癌前变化包括TP53突变、COX2过度表达、线粒体DNA突变以及各种肿瘤抑制基因启动子异常高甲基化。通过慢病毒Cre转导和CRISPR/Cas9基因编辑在体外生成具有Kras突变和Trp53缺失的胆囊类器官,构建了理想的胆囊癌症模型。

•GCOs作为研究宿主-病原体相互作用的模型:借助GCO模型,模拟了沙门氏菌对人和小鼠胆囊的侵入过程,验证了细胞扩张毒素Cdt诱导Trp53突变和DNA双链断裂,导致了细胞周期停止和基因组不稳定;

4. 高通量药物筛选

•384孔3D体系下,GCO对吉西他滨(GBC常用药物)响应与患者临床疗效一致性达80%以上;

•类器官实验发现,PI3K/HDAC双重抑制剂CUDC-907显著抑制了多种GBC类器官的生长,且对正常胆囊类器官的毒性极小。

•GBC类器官与外周血单核细胞共培养系统将免疫检查点抑制剂nivolumab识别为GBC潜在治疗方法,并在人源化小鼠模型中得到证实

 

未来的研究方向

1. 培养基配方优化:不同研究中培养基成分不一,对类器官的分化程度、形态和行为有显著影响,乃至影响肿瘤GCOs中克隆异质性的保存程度。优秀的培养基配方是良好实验结果不可或缺的一部分。

2. 基质变异:常用小鼠EHS基质批次差异大,含异种蛋白,限制再生医学应用。需要研发可重复、无氙、可调、GMP级的新基质和AI调控设备,提高GCO的生长-分化-移植性能。

3. 微环境完善:现有GCO多为上皮单类细胞,缺乏免疫、基质及血管组分,构建“神经-免疫-基质-上皮”四组分胆囊微器官,引入基于空气-液体界面(ALI)的类器官培养系统模拟肿瘤-免疫互作,能使结果深入到机制的细节。

4. 构建全球GCO生物数据库:已报道的个体化药敏-临床疗效对比不足50例,亟需多中心、大样本队列。建立统一标准作业程序(SOP)、质控及多组学注释,将推动胆道肿瘤分子分型与药物标签开发快速发展。

 

文章总结
胆囊胆管样细胞类器官(GCO)已在疾病建模、药物筛选及胆管再生三大方向展现突破性潜力。需要继续优化实验配方、AI细致调控、统一多细胞注释及标准化体系建设,助力推动胆囊癌从“不可预测”走向“可防可治”。

 

参考文献
Dutta A, Chowdhury N, Chandra S, Guha P, Saha V, GuhaSarkar D. Gallbladder cholangiocyte organoids: modeling development, inflammation and cancer at the biliary interface. Organoid Res. 2025;1(4):025290025. doi:10.36922/OR025290025

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晗澄生物胆囊类器官产品:

正常胆囊类器官基础培养基可应用于正常胆囊来源类器官的常规培养传代,能够保持其传代后的生长活力,此培养基已经添加相关因子,类器官培养过程中,不用添加任何其他蛋白因子。

产品编号:NR51021

产品名称:正常胆囊类器官培养基试剂盒

产品编号:NR51009

产品名称:胆囊癌类器官培养基试剂盒

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上海晗澄生物科技有限公司

邮箱:info@neorise.net

公众号:晗澄生物

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