SB216763

类器官技术正成为中药现代化研究的核心前沿工具，它完美解决了中药 “成分复杂、机制不清、毒性难测、复方难验证” 的四大瓶颈。 靛玉红（Indirubin）为中药青黛中的关键双吲哚生物碱，具备对正常细胞低毒性及广谱抗肿瘤活性，但其抗卵巢癌的具体分子机制尚未明确。福建医科大学附属第一医院研究团队近期于《Phytomedicine》发表重要成果，该研究以患者来源卵巢癌类器官（PDOs）为模型，结合高通量功能验证体系，首次系统阐明靛玉红可通过调控PI3K/AKT/EMT 信号轴抑制卵巢癌恶性进展，为类器官技术应用于妇科肿瘤中药筛选、个体化治疗及中药现代化研究提供了高质量实验证据。 一、研究亮点 采用3例患者来源卵巢癌类器官，可高度还原临床肿瘤特征，验证靛玉红具有显著抑瘤效果，为卵巢癌个体化用药建立体外药效评价金标准。 结合SymMap数据库与转录组测序，首次揭示靛玉红通过抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路阻断 EMT，调控E-cadherin及间质标志物表达，实现表型与机制的全面验证。 靛玉红体内外抑瘤、抗转移效果显著，40mg/kg剂量下无明显肝肾肠毒性，疗效与化疗药相当且安全性更佳，可单药或联合靶向药应用，临床转化潜力突出。二、研究内容 1、本研究以患者来源类器官（PDOs）为核心验证模型。该模型通过对患者原代肿瘤细胞进行体外三维培养构建，可高度保留原发肿瘤的病理形态、分子特征及药物应答特性，是目前最贴近临床真实状态的体外肿瘤研究模型，并在体外细胞水平验证：靛玉红显著抑制卵巢癌细胞恶性表型。 图1 靛玉红对卵巢癌细胞的抑制作用 A）MTT检测靛玉红及化疗药对细胞增殖的影响；B）克隆形成实验检测细胞集落形成能力；C）划痕实验检测细胞迁移能力；D）Transwell检测细胞迁移能力；E）Transwell检测细胞侵袭能力。 2、类器官与体内动物验证：高效抑瘤且无系统毒性 图2 靛玉红对卵巢癌类器官及裸鼠移植瘤的抑制作用 A）卵巢癌类器官HE及免疫组化染色；B）靛玉红对患者来源类器官生长的抑制作用；2C）裸鼠移植瘤体积变化统计；D）裸鼠移植瘤重量统计；2E）靛玉红对裸鼠体重的影响；2F）肿瘤及主要脏器HE染色。 3、联合用药验证：与通路抑制剂协同增效 图3 靛玉红联合PI3K/AKT通路抑制剂对细胞功能的影响 A）靛玉红联合MK2206对细胞迁移的影响；B）靛玉红联合SB216763对细胞迁移的影响；C）各组细胞迁移与侵袭数量统计。 图4 靛玉红联合通路抑制剂对裸鼠移植瘤的作用 A）裸鼠肿瘤大体形态；B）肿瘤重量统计；C）肿瘤体积统计；D）Ecadherin与NcadherinmRNA水平；E）肿瘤HE及免疫组化染色。三、中药的局限性与未来展望局限性 模型构建难度高、成功率不稳定中药研究常需大量样本与重复验证，但患者来源类器官（PDOs）受组织取材、肿瘤异质性、培养体系等影响，建系成功率参差不齐，部分癌种尤其妇科肿瘤、消化道肿瘤建模周期长、成本高，难以满足中药高通量筛选需求。 肿瘤微环境还原不足传统类器官多仅包含上皮肿瘤细胞，缺乏免疫细胞、癌相关成纤维细胞、血管及神经等微环境组分，而中药多成分、多靶点、多途径作用特点，使其在简化微环境中难以完全模拟体内真实药效与免疫调控效应。 中药成分复杂，机制解析难度大中药复方或单体混合物作用靶点分散、通路交叉，类器官虽可验证表型，但难以系统追溯其关键靶点、核心通路及协同机制，易出现 “药效可观察、机制不清晰” 的问题。 标准化与可重复性不足类器官培养体系尚未完全统一，培养基、基质胶、培养条件存在差异；加之中药提取物批次、纯度、溶媒差异，导致不同实验室间结果难以直接比较，限制了成果的推广与转化。 体内外相关性仍需进一步验证类器官虽高度模拟原发肿瘤，但缺乏药物代谢动力学（ADME）过程，无法反映中药在体内吸收、分布、代谢、排泄对药效的影响，体外药效结果与体内抑瘤效果仍存在一定差距。未来展望 构建更接近生理的类器官共培养体系发展肿瘤—免疫、肿瘤—基质、肿瘤—血管等多细胞共培养类器官，引入免疫检查点、炎症微环境等，更真实模拟中药对肿瘤微环境的调控作用，推动中药免疫调控机制研究。 建立高通量、自动化类器官筛选平台结合高通量培养、活细胞成像、AI 图像分析与多组学技术，实现中药单体、组分、复方的快速筛选与活性评价，提高中药研发效率。 多组学联用深度解析中药作用机制将类器官表型验证与转录组、蛋白组、代谢组、空间转录组等结合，系统揭示中药 “多成分—多靶点—多通路” 调控网络，为中药现代化提供分子证据。 推动类器官标准化与临床转化建立统一的培养规范、质控标准与药效评价体系，推动类器官成为中药个体化用药、毒理学评价、新药研发的标准化体外模型，加速中药从基础研究走向临床应用。 类器官与类器官芯片、人源化动物模型联动结合器官芯片实现流体剪切力、药物灌流等模拟，联合人源化动物模型进行体内验证，形成 “体外筛选—机制验证—体内药效” 完整研究链条，提升中药研发可靠性与转化价值。 原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0944711326002813?via%3Dihub 富优生命科学有限公司是国内专注类器官技术研发、转化与临床应用的高新技术企业，以类器官培养技术为核心，聚焦肿瘤精准药敏筛选，构建从基础研究、技术开发到临床诊疗的完整创新体系，为肿瘤个性化治疗提供全流程、标准化解决方案。公司依托顶尖科研资源与产学研深度融合，创新平台建设成果显著。2025 年获批济南市重点院士工作站，联合复旦大学、启东复旦医学创新研究院发起成立全国长三角（G35）类器官产业创新联盟，并担任联盟秘书长单位，牵头推动区域类器官产业协同创新与标准共建；先后与北京市神经外科研究所、复旦大学基础医学院共建类器官联合实验室，攻克类器官高效构建、药敏精准预测等关键技术。 在核心技术与产品研发上，富优生命坚持自主创新，打造全链条自研产品矩阵，形成样本处理—类器官构建—药敏筛选—结果分析的一体化解决方案，实现流程标准化、操作便捷化、结果精准化。同时，公司搭建多癌种高通量类器官药敏筛选数据库，汇聚真实临床数据与药敏模型，为临床制定个体化用药方案提供可靠数据支撑，有效提升肿瘤治疗有效率、延长患者生存期、改善长期生活质量。 您对类器官与器官芯片技术有哪些期待?欢迎在评论区留言讨论,也可直接联系我们。 服务热线：400-670-6877 公司网址：www.foruls.com 富优与生命共进步！ 责任声明：本稿件如有错误之处，敬请联系我们进行修改事宜!

点击蓝字 关注我们 当前全球新药研发面临临床转化率低、动物模型预测偏差大、传统细胞体系缺乏生理仿真度等多重瓶颈。类器官作为新一代体外三维仿生模型，已成为体外药物筛选、精准医疗与无动物试验体系的核心载体，在FDA现代化法案与欧盟3R原则推动下，正快速成为药企与临床机构的标配技术平台。 靛玉红（Indirubin）是中药青黛的活性双吲哚生物碱，对正常细胞毒性低，已证实具广谱抗癌活性，但抗卵巢癌具体机制未阐明。近日，福建医科大学附属第一医院团队依托类器官与高通量功能验证体系，在Phytomedicine发表重磅研究，依托患者来源类器官（PDOs）构建完整药效验证体系，首次系统证实中药单体靛玉红可通过PI3K/AKT/EMT轴抑制卵巢癌进展。该研究为类器官在妇科肿瘤药物筛选、个性化医疗与中药现代化提供了高质量证据。 01 研究亮点 Research Highlights 1. 类器官精准赋能卵巢癌药效验证：研究采用3例患者来源卵巢癌类器官，高度还原临床肿瘤特征，证实靛玉红可显著抑制类器官生长，为个体化用药提供体外“试药”金标准。 2. 首次揭示靛玉红抗卵巢癌核心机制：依托SymMap数据库与转录组测序，证实靛玉红通过抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路阻断EMT，上调E-cadherin、下调间质标志物，实现从表型到机制的完整验证。 3. 高效低毒具备临床转化潜力：靛玉红在体内外均显著抑制卵巢癌增殖与转移，40mg/kg剂量下无肝肾肠毒性，抑瘤效果与化疗药相当，安全性突出，可单药或联合靶向药使用。 02 研究内容 Research Content 1. 整体设计与核心模型构建 为了全面、严谨、可转化地评价靛玉红抗卵巢癌的真实效果，该研究采用递进式、多维度、全链路闭环的研究设计，同时覆盖体外细胞、患者来源类器官、体内动物模型以及分子机制解析，形成高度符合国际规范的临床前药物研发验证体系。该研究以患者来源类器官（PDOs）为核心验证模型，该模型由患者原代肿瘤细胞体外三维培养而成，可高度保留原发肿瘤的病理形态、分子特征与药物应答能力，是最贴近临床真实情况的体外肿瘤模型；研究人员严格按照伦理要求纳入3例原发性上皮性卵巢癌患者新鲜手术组织，所有样本均排除术前治疗、复发及合并恶性肿瘤病史，并通过福建医科大学附属第一医院伦理审批。类器官构建执行标准化流程：组织经剪切、消化、过滤、离心后接种于Matrigel（基质胶），专用培养基培养至第6天形成稳定结构。研究将类器官及配对患者肿瘤组织液氮保存，并在24小时内送至大橡科技完成免疫组化染色检测，专业评估类器官与来源肿瘤组织的分子与病理同源性，最终通过HE染色与免疫组化（EpCAM、CK7、WT1、MUC16）验证所构建模型与原发肿瘤高度一致；药物筛选设置0、5、10μM靛玉红梯度处理5天，由倒置显微镜动态观察并由大橡科技完成免疫组化检测，确保结果稳定可靠。在此基础上，研究进一步采用A2780、SKOV-3、OVCAR-3三株卵巢癌细胞进行体外功能验证，使用裸鼠移植瘤进行体内药效验证，并通过SymMap数据库—一个整合中药成分、靶点、疾病与信号通路的专业数据库，结合转录组测序与通路抑制剂完成机制解析，整套体系逻辑严密、数据可重复、结论可落地。 2. 体外细胞水平验证：靛玉红显著抑制卵巢癌细胞恶性表型 在完成模型构建与体系搭建后，研究首先在体外细胞水平系统评估靛玉红对卵巢癌细胞增殖、迁移与侵袭的影响，结果显示靛玉红具有明确且稳定的抗肿瘤活性。MTT实验显示，靛玉红可显著抑制三株卵巢癌细胞增殖，对A2780、SKOV-3、OVCAR-3的IC50分别为1.69、2.63、3.00μM（图1A），抑制效力与临床一线化疗药多柔比星、顺铂相当；克隆形成实验显示2μM靛玉红即可显著抑制A2780、OVCAR-3克隆形成，5μM显著抑制SKOV-3克隆形成，抑制效应呈明显浓度依赖性（图1B）；划痕愈合实验与Transwell实验进一步证实，靛玉红可浓度依赖性抑制细胞迁移与侵袭能力（图1C、1D、1E），所有实验均独立重复3次，P<0.05为差异具有统计学意义。以上结果充分说明，靛玉红在体外可显著阻断卵巢癌细胞的恶性表型，具备进一步开展类器官与体内验证的价值。 图1 靛玉红对卵巢癌细胞的抑制作用 A）MTT检测靛玉红及化疗药对细胞增殖的影响；B）克隆形成实验检测细胞集落形成能力；C）划痕实验检测细胞迁移能力；D）Transwell检测细胞迁移能力；E）Transwell检测细胞侵袭能力。 3. 类器官与体内动物验证：高效抑瘤且无系统毒性 体外细胞验证结论可靠后，该研究进入更贴近临床的患者来源类器官药效评价阶段，进一步确认靛玉红对真实人体肿瘤的抑制作用。该研究成功构建并完成3例上皮性卵巢癌类器官的药物测试，经大橡科技标准化免疫组化检测，结果证实类器官可稳定高表达EpCAM、CK7、WT1、MUC16，与患者原发肿瘤保持高度一致性，具备真实临床预测价值（图2A）；经靛玉红处理后，类器官生长受到显著抑制，第11天镜下可清晰观察到5μM与10μM组类器官体积明显缩小、密度显著降低（图2B），且药物应答趋势与体外细胞模型高度一致。这一结果直接证明，类器官能够有效反映靛玉红对患者个体肿瘤的抑制效应，可作为精准用药与药效筛选的关键体外模型。 为进一步确认靛玉红在体内的抑瘤效果与安全性，该研究继续开展裸鼠异种移植瘤模型验证，结果显示靛玉红可呈剂量依赖性抑制肿瘤生长，40mg/kg剂量组抑瘤效果最为显著（图2C、2D）；治疗期间小鼠体重无显著变化，P=0.57，整体状态良好（图2E）；40mg/kg剂量下肝、肾、小肠HE染色未见明显病理损伤，仅肿瘤组织出现大面积坏死（图2F）。体内外结果共同证实，靛玉红在有效抑瘤浓度下具有宽治疗窗口与高安全性，为后续临床转化提供了坚实依据。 图2 靛玉红对卵巢癌类器官及裸鼠移植瘤的抑制作用 A）卵巢癌类器官HE及免疫组化染色；B）靛玉红对患者来源类器官生长的抑制作用；2C）裸鼠移植瘤体积变化统计；D）裸鼠移植瘤重量统计；2E）靛玉红对裸鼠体重的影响；2F）肿瘤及主要脏器HE染色。 4. 分子机制解析：靶向PI3K/AKT通路阻断EMT进程 在明确靛玉红的体内外抑瘤效果后，研究进一步通过生信分析与分子实验揭示其核心作用机制，最终锁定PI3K/AKT/EMT轴为关键调控通路。研究通过SymMap数据库与转录组测序联合分析发现，靛玉红可调控多条肿瘤相关通路，转录组测序共鉴定出1726个差异表达基因，包括950个上调基因与776个下调基因，从分子层面全面展示了靛玉红对卵巢癌细胞的调控作用（图3D、3E）；GO功能富集分析显示，差异基因显著富集于细胞连接、黏附等与EMT密切相关的生物学过程（图3C），为后续通路筛选提供重要依据。qRTPCR检测表明，靛玉红处理后Ecadherin转录水平显著上升，Ncadherin、βcatenin转录水平明显下降（图3F）；Westernblot实验进一步在蛋白水平证实，靛玉红可上调Ecadherin表达，同时下调Ncadherin、Vimentin、βcatenin水平，实现对EMT程序的有效逆转（图3G）。在此基础上，KEGG通路富集分析明确PI3K/AKT信号通路为最显著富集的核心通路（图4A）；Western blot结果显示，靛玉红可显著抑制AKT(Ser473)及GSK-3β(Ser9/Tyr216)的磷酸化水平（图4B），从机制上阐明其通过抑制PI3K/AKT通路发挥抗卵巢癌作用。统计方法采用单因素方差分析，P<0.05为差异具有统计学意义。上述结果从分子层面清晰阐明，靛玉红通过抑制PI3K/AKT/GSK-3β通路阻断EMT，从而发挥抗卵巢癌作用。 图3 靛玉红作用靶点与信号通路分析 A）SymMap数据库靛玉红作用网络分析；B）SymMap数据库分子功能GO富集；C）转录组测序GO富集分析；D）差异基因火山图；E）差异基因热图；F）EMT相关基因mRNA表达；G）EMT相关蛋白表达。 图4 靛玉红对PI3K/AKT信号通路的调控作用 A）KEGG通路富集分析；B）PI3K/AKT通路关键蛋白磷酸化水平；C）靛玉红联合MK2206（AKT抑制剂）对EMT蛋白表达的影响；D）靛玉红联合SB216763（GSK-3β抑制剂）对EMT蛋白表达的影响。 5. 联合用药验证：与通路抑制剂协同增效 为进一步确证机制可靠性，研究开展通路抑制剂联合用药验证，结果再次强化靛玉红的作用靶点与协同潜力。实验显示，AKT抑制剂MK2206与GSK-3β抑制剂SB216763均可单独模拟靛玉红的EMT逆转效应，与靛玉红联用后，细胞迁移、侵袭抑制效果显著增强（图5）；动物实验同样证实，联合治疗组肿瘤体积更小、坏死更显著、Ki-67增殖指数更低，肿瘤组织Ecadherin表达升高而N-cadherin表达降低（图6）。联合实验结果从功能回复角度进一步证实，PI3K/AKT/EMT轴是靛玉红发挥抗卵巢癌作用的核心通路，也为后续联合用药策略提供了实验依据。 图5 靛玉红联合PI3K/AKT通路抑制剂对细胞功能的影响 A）靛玉红联合MK2206对细胞迁移的影响；B）靛玉红联合SB216763对细胞迁移的影响；C）各组细胞迁移与侵袭数量统计。 图6 靛玉红联合通路抑制剂对裸鼠移植瘤的作用 A）裸鼠肿瘤大体形态；B）肿瘤重量统计；C）肿瘤体积统计；D）Ecadherin与NcadherinmRNA水平；E）肿瘤HE及免疫组化染色。 03 研究局限性与未来展望 Research Limitations and Future Prospects 该研究仍存在一定局限性，为后续研究指明清晰方向：一是类器官样本量仅3例，虽药物应答趋势一致但统计效力有限；二是未明确靛玉红对AKT/GSK-3β为直接结合还是间接调控，上游直接分子靶点仍需进一步验证；三是未涉及免疫健全模型与肿瘤免疫微环境相关机制，联合免疫治疗的潜力有待探索。未来可从三大方向推进技术迭代与临床转化，首先扩大类器官样本库，结合AI高内涵筛选实现药物快速评价与高通量筛选；其次优化靛玉红结构与制剂，提升水溶性、靶向性与生物利用度；最后推进临床试验，基于类器官药敏结果开展晚期卵巢癌个体化治疗探索。在全球新药研发向精准化、体外化、无动物化转型的背景下，类器官已成为药物研发与精准医疗的核心基础设施，该研究以高质量数据证实类器官在中药单体药效评价、机制解析与精准用药中的核心价值，靛玉红凭借高效、低毒、靶点清晰的优势，有望成为卵巢癌治疗新选择，随着类器官技术标准化、智能化、平台化发展，其将持续赋能新药研发、疾病建模与个性化医疗，重构生物医药创新生态。 扫描二维码可下载原文 大橡科技依托领先的类器官芯片技术，打造高稳定性、高通量、高仿生的体外模型研究平台，精准适配中医药多靶点、多通路、整体调节的作用特点，为中药研发与评价提供科学解决方案。平台全面支撑中药药效筛选、安全性评价、炮制配伍及院内制剂转化等全链条研究，推动中药评价体系从经验走向科学，以硬核技术助力中医药现代化与国际化进程。 珍芯严®全场景解决方案 你有思路，我来想！你出方案，我来做！ 以专业眼光洞察数据，让决策更加清晰！ 珍芯严®面向药企药物早期研发与高校、医院的基础科研，我们倾力打造类器官芯片全场景解决方案。凭借创新的类器官芯片技术，打破传统细胞与动物研究瓶颈，高效产出优质数据，从实验室到临床，我们与您并肩作战！ 客服电话/微信:18610798010 扫描二维码可联系我们 小红书 设计: Summer、Rebecca｜封面: Rebecca 求点赞 求分享 求喜欢