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人類與腫瘤的博弈仿佛一場漫長(cháng)的影片，培養模型也經曆從傳統 2D 到新(xīn)興 3D 的轉變。其中(zhōng)，3D 培養可(kě)以更好地還原出腫瘤的生理(lǐ)特征，重現免疫細胞與腫瘤細胞的相互作(zuò)用(yòng)，即反映真實的腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME）。

兩大模型：球狀體(tǐ)和類器官

常見的 3D 培養模型為(wèi)球狀體(tǐ)和類器官，前者是單細胞群的細胞簇或者聚集體(tǐ)，或不同細胞的混合體(tǐ)，結構相對簡單。球狀體(tǐ)主要體(tǐ)現出腫瘤細胞間在三維環境下的梯度滲透、腫瘤内部缺氧和壞死等，可(kě)以作(zuò)為(wèi)一種高通量的藥物(wù)篩選工(gōng)具(jù)。

而類器官（單一種類或多(duō)種細胞組成）可(kě)以體(tǐ)外展現真實器官的三維構造，體(tǐ)現更多(duō)的生理(lǐ)功能(néng)。正如 Hans Clevers 教授曾經介紹的，其實驗室對 150 例乳腺癌樣本進行研究（其中(zhōng)利用(yòng)包埋法成功培養出 95 例類器官），通過 NGS 數據分(fēn)析表明類器官較好地保留了原腫瘤的拷貝數變異（CNV）和單核苷酸變異（SNV）特征。針對乳腺癌診斷常用(yòng)的指标（ER、PR、HER2）進行的免疫組化鑒定結果也與原腫瘤一樣。正因如此，作(zuò)者使用(yòng) HER2 信号通路相關的藥物(wù)進行了小(xiǎo)鼠體(tǐ)内和類器官體(tǐ)外用(yòng)藥，發現結果也具(jù)有(yǒu)高度一緻性^[1]。

TME 研究，如何構建 3D 模型？

不論是腫瘤來源的球狀體(tǐ)還是類器官，都可(kě)以用(yòng)于研究 TME。主要分(fēn)為(wèi)組合 TME 模型和天然 TME 模型兩種，主要區(qū)别在于前者是向培養的腫瘤類器官中(zhōng)添加免疫細胞，後者是直接培養天然的免疫細胞和腫瘤細胞。

兩類培養模型采用(yòng)的 3D 培養方法一般有(yǒu) 3 種：類器官模型選用(yòng)氣液法和包埋法；球狀體(tǐ)模型選用(yòng) 3D 微流控法。通過以下兩張表的總結，快速掌握各個培養方法的特點和選用(yòng)的工(gōng)具(jù)。

參考文(wén)獻：

1. Norman Sachs, et al. A Living Biobank of Breast Cancer Organoids Captures Disease Heterogeneity. Cell. 2018 Jan 11;172(1-2):373-386.e10.

2. Kanako Yuki, et al. Organoid Models of Tumor Immunology. Trends Immunol. 2020 Aug;41(8):652-664.