一种HPV感染的宫颈组织的类器官培养基及其培养方法

本发明涉及类器官培养领域，具体涉及一种hpv感染的宫颈组织的类器官培养基及其培养方法。

背景技术：

1、宫颈癌是全球女性第四大常见恶性肿瘤。宫颈癌的发生发展过程中，从人乳头状瘤病毒(human papilloma virus,hpv)感染到宫颈上皮内瘤变(宫颈癌前)再到宫颈癌发生，历经5-10年时间，这一病变过程为临床提供了绝佳的“诊治窗，逆转窗”。为此，在这重要的窗口期为患者提供精准诊疗从而逆转宫颈疾病的发生和发展，人源化高保真的hpv感染的宫颈疾病组织模型亟待建立。

2、目前针对宫颈上皮内瘤变和宫颈癌的hpv感染的宫颈疾病组织模型中应用的较为广泛的为宫颈细胞系、人源性移植(patient-derived tumor xenograft，pdx)动物模型和k14-hpv16转基因小鼠。由于肿瘤细胞系细胞传代后表型和遗传信息较亲代差异较大，其遗传信息仅包含少部分的肿瘤遗传信息，缺乏广泛代表性及异质性，缺乏细胞间相互作用和细胞外基质，因此宫颈细胞系的临床预测能力较差。而pdx和k14-hpv16转基因小鼠动物模型则存在种属差异大、培养周期长、费用昂贵、操作复杂等问题，且不可控因素较多。此外，由于hpv不能在体外培养的特点，更使得hpv感染的宫颈组织体外模型成为研究瓶颈，难以充分模拟出体内宫颈癌前和宫颈癌时的hpv感染的宫颈疾病组织的细胞生理特点。

3、类器官是继二维细胞培养及动物模型以外的第三种人类疾病核心研究模型，具有建模时间短、建模成功率高、保真性好等优势，高度保持了组织的遗传及形态学异质性，在疾病发生发展机制研究、新药研发、个体化治疗等方面价值突出。hpv感染的宫颈疾病组织类器官模型成功的构建，是应用hpv感染的宫颈疾病组织类器官模型进行体外宫颈组织微环境重建、宫颈肿瘤药物筛查、hpv感染相关宫颈肿瘤病毒-宿主互作机制探讨是推动宫颈癌个性化、精准化治疗的必要条件。

4、目前，虽然多种人源组织在不同的培养条件下可在体外成功培养成类器官，但是暂无关于宫颈癌前及宫颈癌发生时的hpv感染的宫颈组织类器官培养方法的研究及报道，尤其是具体的培养培养基尚无报道。鉴于此，本发明提供一种hpv感染的宫颈组织的类器官培养基及其培养方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种hpv感染的宫颈组织的类器官培养基及其培养方法。目的是在于提供价格适中，可操作性和重复性好的hpv感染的宫颈组织的类器官培养基及其培养方法。

2、本发明为了解决上述技术问题，本发明的第一个目的是提供一种hpv感染的宫颈组织的类器官培养基，由以下组分组成：advanced dmem/f12，1x hepes，1～10x青霉素-链霉素-两性霉素b混合溶液，1x glutamax，1～2x支原体去除试剂，80～120ng/mlrecombinant human noggin，160～240ng/ml fgf-7，0～60ng/ml egf，0.8～1.2umsb202190，2～3mm nicotinamide，1～1.5mm n-acetylcysteine，8～12um forsklin，1x b-27，8～12um y-27632，400～600nm a83-01。

3、本发明的有益效果是：

4、(1)本发明的hpv感染的宫颈组织的类器官培养基包括了多种针对于宫颈癌前组织及宫颈癌组织细胞培养所需要的细胞因子，信号通路调控因子，各种细胞因子及调控因子相互直接密切影响，协调配合，使得hpv感染的宫颈组织细胞在培养过程中能够更好的表现出其固有的活性特征，实现高度近似于活体宫颈癌前组织及宫颈癌的综合特性。用本发明的培养基3d培养的hpv感染的宫颈组织，成团聚集，由外向内分化，类似于宫颈肿瘤组织。

5、(2)本发明的hpv感染的宫颈组织的类器官培养基可以有效的维持组织细胞特异性、干细胞特性、基因分型高度一致，组织形态也高度相似。将有助于从医工结合的角度，解决hpv无法体外培养的特殊生物学特性的瓶颈，为研究hpv感染相关宫颈疾病的病毒-生物互作机制提供支撑，除了满足科学研究的需要，活检样本的体外3d培养为患者的药物用药指导提供了很好的一个有益的选择，为宫颈肿瘤尤其是晚期难治患者精准治疗提供支撑，为临床上推广与应用类器官个体化药敏技术奠定基础。此外，本发明的培养基可以完成宫颈癌前/宫颈癌类器官的传代及冻存培养，达到大规模复制宫颈组织类器官的需求，控制培养得到的类器官具有高度的一致性。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步，由以下组分组成：advanced dmem/f12，1x hepes，2～8x青霉素-链霉素-两性霉素b混合溶液，1x glutamax，1～2x支原体去除试剂，90～110ng/ml recombinanthuman noggin，180～220ng/ml fgf-7，0～55ng/ml egf，0.9～1.1um sb202190，2.25～2.75mm nicotinamide，1.125～1.375mm n-acetylcysteine，9～11um forsklin，1x b-27，9～11um y-27632，450～550nm a83-01。

8、进一步，所述类器官培养基用于培养宫颈癌前组织，所述类器官培养基由以下组分组成：advanced dmem/f12，1x hepes，1x青霉素-链霉素-两性霉素b混合溶液，1xglutamax，1x支原体去除试剂，100ng/ml recombinant human noggin，200ng/ml fgf-7，50ng/ml egf，1um sb202190，2.5mm nicotinamide，1.25mm n-acetylcysteine，10umforsklin，1x b-27，10um y-27632，500nm a83-01。

9、进一步，所述类器官培养基用于培养宫颈癌组织，所述类器官培养基由以下组分组成：advanced dmem/f12，1x hepes，1x青霉素-链霉素-两性霉素b混合溶液，1xglutamax，1x支原体去除试剂，100ng/ml recombinant human noggin，200ng/ml fgf-7，1um sb202190，2.5mm nicotinamide，1.25mm n-acetylcysteine，10um forsklin，1x b-27，10um y-27632，500nm a83-01。

10、本发明的第二个目的是提供一种hpv感染的宫颈组织的类器官的培养方法，包括如下步骤：

11、步骤1：取hpv感染的宫颈组织剪碎后加入消化液重悬，进行消化，加入含有体积分数为5％胎牛血清的dmem/f12终止消化，进行过滤，将过滤得到的滤液进行离心，去除上清，收集沉淀细胞；

12、步骤2：每5000～10000个步骤1收集的沉淀细胞中加入35ul的matrigel进行混合，得到所述沉淀细胞的悬液；

13、步骤3：将步骤2得到的所述沉淀细胞的悬液滴于孔板的孔正中心部位，将所述孔板静置，使matrigel凝固，在所述孔板的每孔加入上述任一项所述类器官培养基，置于细胞培养箱中培养，每间隔3～4天更换一次所述类器官培养基或者传代，培养7～14天。

14、采用上述方案的有益效果是：本发明针对于宫颈组织来源细胞的培养生长特点，选用了多种细胞因子成份按照一定的比例进行调和，经过调和的培养基中细胞因子、信号通路调控因子含量适宜，宫颈癌前细胞及宫颈癌细胞能够有效的在3d环境中形成类器官。

15、进一步，若步骤1中收集的沉淀细胞中红细胞的数量含量大于1×104时，取红细胞裂解液重悬所述沉淀细胞，进行裂解，裂解后进行离心去除上清液，再次收集沉淀细胞，用于步骤2至3。

16、进一步，步骤1的具体的过程为：取hpv感染的宫颈组织，采用含10x青霉素-链霉素-两性霉素b混合溶液的pbs清洗，冰上剪碎，加入消化液，搅拌的条件下在37℃培养箱中消化20～40min，加入含有体积分数为5％胎牛血清的dmem/f12终止消化，采用尼龙细胞筛网进行过滤，将过滤得到的滤液进行离心，去除上清，收集沉淀细胞。

17、进一步，步骤2的具体的过程为：对步骤1收集的所述沉淀细胞进行计数，每5000～10000个所述沉淀细胞中加入35ul的matrigel进行混合，得到所述沉淀细胞的悬液。

18、进一步，步骤3的具体的过程为：将步骤2得到的沉淀细胞的悬液滴于24孔板的每孔正中心部位，将所述孔板静置在37℃，体积分数为5％的co2中条件下至少30min，使matrigel凝固，在所述孔板的每孔加入400～600μl上述任一项所述类器官培养基，置于细胞培养箱中培养，在37℃体积分数为5％的co2条件下进行培养，每间隔3～4天更换一次所述类器官培养基或者传代，培养7～14天。

19、进一步，所述hpv感染的宫颈组织为宫颈癌前组织或宫颈癌组织。