应用胶质母细胞瘤类器官探究放化疗及缺氧诱导因子2α抑制剂对肿瘤细胞的抑制作用

目的构建胶质母细胞瘤(GBM)类器官模型, 使用该模型探讨放化疗、缺氧诱导因子2α(HIF-2α)抑制剂对GBM的抑制作用。方法脑胶质瘤及非脑胶质瘤患者的脑Laboratory Centrifuges组织标本均来源于中南大学湘雅医院神经外科行手术治疗的患者, 肿瘤细胞来源于GBM患者的脑组织标本和U-251细胞株。构建GBM类器官、GBM神经球体模型。细胞培养30 d, 观察GBM类器官及GBM神经球体细胞的生长情况;采用免疫荧光染色检测肿瘤干细胞标志物的表达;采用免疫组织化学染色法检测脑胶质瘤标本及非胶质瘤脑组织标本、贴壁培养的GBM细胞、GBM类器官中HIF-2α的表达。细胞培养第30天, 将GBM类器官分为未放疗组和放疗组, 每组又分为二甲基亚砜(DMSO)组、替莫唑胺(TMZ)组及HIF-2α抑制剂组;放疗组给予6 Gy的X射线照射, 继续培养30 d, 观察各组细胞的传代率和HIF-2α的表达。结果细胞培养30 d, GBM类器官的直径约为2 mm, 外缘细胞密集, 中央排列松散;而GBM神经球体直径约为200 μm, 中心与边缘细胞分布均匀。免疫荧光染色结果显示, GBM类器官外缘的SOX2、CD133及表皮生长因子受体(EGF此网站R)PF-07321332表达水平均高于其中心部位。GBM神经球体SOX2表达阳性, 整个球体表达无分布差异;CD133和EGFR的表达均为阴性。非肿瘤脑组织不表达HIF-2α;高级别胶质瘤HIF-2α的表达强于低级别胶质瘤。GBM类器官中HIF-2α的表达主要分布在坏死细胞附近;贴壁培养的GBM细胞中, HIF-2α的表达分布较均匀。放疗组及未放疗组中, HIF-2α抑制剂组、TMZ组的细胞传代效率均比DMSO组降低(均P0.05);与未放疗组中的DMSO组、TMZ组比较, 放疗组中的DMSO组、TMZ组的细胞传代效率均降低, 差异均有统计学意义(均P0.05), 而HIF-2α抑制剂组的差异无统计学意义(P=0.301)。免疫组织化学染色显示, 未放疗组和放疗组中, 除HIF-2α抑制剂组HIF-2α的表达降低外, DMSO组、TMZ组HIF-2α的表达均未降低。结论与GBM神经球体模型比较, GBM类器官肿瘤异质性更接近于肿瘤组织;HIF-2α与脑胶质瘤的恶性程度有关;放化疗对肿瘤的抑制作用不是通过抑制HIF-2α起作用的。