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研究目的:构建一种不需要人工重建就可以保留免疫微环境中各类免疫细胞的小鼠来源的肿瘤类器官。利用肿瘤类器官模型在体外研究表观遗传药物西达本胺和阿扎胞苷、免疫调节药物来那度胺和PD-1抗体以及不同的药物组合对小鼠肿瘤微环境中免疫细胞的影响。研究方法:利用气液交互法建立并培养小鼠来源的肿瘤类器官;用H＆E染色分析肿瘤类器官的组织学形态;用流式细胞测量术分析肿瘤类器官中各类免疫细胞的比例;用白细胞介素-2（IL-2）维持肿瘤类器官中T淋巴细胞的数量;药物处理肿瘤类器官后用流式细胞测量术分析肿瘤类器官中肿瘤微环境成分的改变;利用小鼠移植瘤模型评估药物处理后的肿瘤类器官其肿瘤形成和生长能力。研究结果:1.小鼠肿瘤类器官的建立、优化以及免疫微环境的分析1)小鼠CT26结肠癌、Lewis肺癌、MC38结肠癌、4T1乳腺癌和EL4淋巴瘤这五种肿瘤类器官都分别保留了原始肿瘤的组织形态。2)肿瘤类器官部分保留了原始肿瘤的免疫细胞成分:CT26肿瘤类器官中CD8+T细胞和B细胞的比例基本保持不变,CD4+T细胞比例从2.75%增加到了 6.87%,巨噬细胞比例从66.7%减少到44.3%,树突状细胞的比例从66.5%减少到7.25%;Lewis肿瘤类器官中CD4+T细胞、巨噬细胞、树突状细胞和B细胞的比例基本保持不变,CD8+T细胞的比例从5.6%减少到1.95%;MC38肿瘤类器官中CD4+T细胞、CD8+T细胞和B细胞的比例基本保持不变,巨噬细胞的比例从33.5%减少到17%,树突状细胞的比例从46.8%减少到1.2%;4T1肿瘤类器官中CD8+T细胞和巨噬细胞的比例基本保持不变,CD4+T细胞的比例从16.1%减少到9.75%,树突状细胞的比例从15.6%减少到4.42%,B细胞的比例从14.3%减少到2.16%;EL4肿瘤类器官中B细胞的比例基本保持不变,CD4+T细胞的比例从3.58%增加到9.87%,CD8+T细胞的比例从1.27%增加到9.56%,巨噬细胞的比例从14.5%增加到37.1%,树突状细胞的比例从5.65%减少到0.65%。3)IL-2可以增加小鼠CT26结肠癌、Lewis肺癌、MC38结肠癌肿瘤类器官中CD4+T细胞以及CD8+T细胞的数量:CT26肿瘤类器官中CD4+T细胞的比例从6.87%上调至17.5%,CD8+T细胞比例从5.5%上调至21.7%;Lewis肿瘤类器官中CD4+T细胞的比例从7.73%上调至10.2%,CD8+T细胞比例从1.95%上调至11.4%;MC38肿瘤类器官中CD4+T细胞的比例从1.98%上调至4.81%,CD8+T细胞比例从2.26%上调至4.84%2.西达本胺可以调控肿瘤类器官中免疫细胞的数量:在CT26结肠癌中,CD4+T细胞的比例从2.07%增加到6.12%、CD8+T细胞的比例从1.82%增加到7.23%、巨噬细胞的比例从7.46%增加到23.9%、树突状细胞的比例从2.64%增加到15.2%;在Lewis肺癌中,CD4+T细胞的比例从1.09%增加到3.14%、CD8+T细胞的比例基本保持不变、巨噬细胞的比例从从10.9%增加到12.8%、树突状细胞的比例基本保持不变;在MC38结肠癌中,CD4+T细胞的比例从1.72%增加到2.52%、CD8+T细胞的比例基本保持不变、巨噬细胞的比例从16.1%减少到8.87%、树突状细胞的比例基本保持不变;在EL4淋巴瘤中,CD4+T细胞的比例从9.92%增加到14%、CD8+T细胞的比例从12.8%增加到17.5%、巨噬细胞的比例基本保持不变;在4T1乳腺癌中,CD4+T细胞的比例从9.52%增加到15.7%,CD8+T细胞的比例从10.9%增加到13.2%,巨噬细胞的比例从13.6%增加到30.5%。3.在EL4肿瘤类器官中,西达本胺、阿扎胞苷以及来那度胺可以调控肿瘤相关巨噬细胞的表型:西达本胺处理后,巨噬细胞中MHCⅡ的表达从31.7%增加到52.2%,CD206的表达从11.1%增加到37.7%;阿扎胞苷处理后,MHCⅡ的表达保持不变,CD206的表达从11.1%增加到38.2%;来那度胺处理后,MHCⅡ的表达基本保持不变,CD206的表达从11.1%增加到31.4%;西达本胺联合阿扎胞苷处理后,MHCⅡ的表达从31.7%增加到75%,CD206的表达从11.1%增加到63.2%;单独使用西达本胺、阿扎胞苷和来那度胺处理后,巨噬细胞中SIRPα的表达基本保持不变;西达本胺联合阿扎胞苷处理后,巨噬细胞中SIRPα的表达从13.4%增加到了 24.9%;西达本胺联合来那度胺处理后,巨噬细胞中SIRPα的表达从13.4%增加到了 22.6%。4.在4T1肿瘤类器官中,西达本胺及PD-1抗体可以促进肿瘤细胞的凋亡并抑制肿瘤类器官在小鼠体内的生长:西达本胺处理后,凋亡细胞的比例从3.86%增加到6.4%;西达本胺联合PD-1抗体处理后,凋亡细胞的比例从6.4%增加到13.3%;对照组成瘤率为100%（5/5）,PD-1抗体组成瘤率为100%（5/5）,西达本胺组成瘤率为50%（2/4）,西达本胺联合PD-1抗体组成瘤率为0（0/4）;对照组肿瘤生长速度最快,PD-1抗体组和西达本胺组的肿瘤生长明显减慢;对照组小鼠生存期最短,西达本胺联合PD-1抗体组的小鼠生存时间最长。结论:小鼠肿瘤类器官保留了原始肿瘤的组织学形态,一定程度上保留了各类免疫细胞,IL-2能够增加T淋巴细胞的数量;利用小鼠肿瘤类器官可研究表观遗传药物和免疫调节药物对免疫微环境的影响,表观遗传药物西达本胺和阿扎胞苷以及免疫调节药物来那度胺和PD-1抗体单独用药或不同组合联合用药可引起肿瘤微环境中CD4+T细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞和树突状细胞比例的增加以及巨噬细胞中SIRPαc表达的增加;表观调控药物西达本胺以及免疫调节药物PD-1抗体重塑的肿瘤微环境抑制了肿瘤类器官在小鼠体内的肿瘤形成和生长能力。本研究构建了一种气液交互法培养的小鼠肿瘤类器官模型,该肿瘤类器官保留了肿瘤微环境中的各种免疫细胞,为在体外研究肿瘤微环境的调控机制提供了良好的工具。利用该肿瘤类器官模型初步探索了表观调控药物西达本胺、阿扎胞苷,免疫调节药物来那度胺以及免疫检查点药物PD-1抗体对肿瘤免疫微环境的影响,为临床上的联合免疫治疗策略提供了理论依据。