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今日前沿｜构建“肿瘤替身”指导个性化精准治疗

2024-08-14作者：CMT琳资讯

非原创

近日，中山一院精准医学研究院与肿瘤科研究团队合作在Cell子刊Cell Reports Medicine上发表了题为Personalized drug screening using patient-derived organoid and its clinical relevance in gastric cancer的研究论文。

该研究揭示了胃癌类器官化疗敏感性的基因表达特征，并进一步建立了胃癌患者化疗反应的预测模型，为患者的个性化药物选择提供了新的工具。此外，类器官药敏结果在胃癌类器官小鼠移植模型（PDOX）中得到验证，并且与患者的临床治疗响应具有较好的一致性，从而证实了胃癌类器官预测化疗疗效的可行性与准确性。

胃癌是全球第五大常见癌症和第四大癌症死亡原因，其发病率在过去十年呈上升趋势。围手术期化疗联合手术切除是局部进展期胃癌患者的重要治疗策略。然而，胃癌患者对化疗的反应存在高度的异质性。

因此，开发能够准确预测胃癌患者化疗疗效的方法，有助于进行个体化精准治疗，对改善患者预后具有重要作用。

研究人员从73个胃癌患者的肿瘤组织中成功培养了57例类器官，成功率为78%。培养得到的类器官在组织病理学、基因组学和转录组学等多个层面高度复现其来源组织的特征。

研究人员发现，高生长速率胃癌类器官的特征包括：来源于更晚期的胃癌患者，NOTCH和MAPK等致癌途径显著激活，提示增殖和干性相关的基因和通路的激活可以加速类器官的增殖，从而促进和维持其长期培养的潜力。

利用类器官模型，研究人员进行了胃癌患者的体外个性化筛药。通过RNA测序，研究人员鉴定了胃癌类器官与化疗敏感或耐药相关的基因表达特征，并在外部数据中进行了验证。

为了验证类器官的药物筛选结果，研究人员基于胃癌类器官构建了PDOX小鼠模型，类器官药敏结果与PDOX对药物的反应性及患者的临床治疗反应高度一致。

最后，研究人员成功建立了肿瘤类器官与肿瘤相关成纤维细胞及自体T细胞的共培养模型，提示类器官可以作为个性化的模型系统，探索肿瘤微环境中其他细胞与肿瘤细胞间的相互作用。

综上所述，该研究成功构建了患者来源的胃癌类器官生物库，并进行体外化疗药物筛选，类器官药敏结果在PDOX模型得到验证且其与患者实际临床反应具有较好的一致性。此外，该研究揭示了胃癌类器官与药物反应性的基因表达特征，进而建立了基于基因表达特征的胃癌患者化疗反应的预测模型。胃癌类器官可以作为“肿瘤替身”，预测个体患者的治疗反应，从而指导患者的精准治疗。

▲模式图（图源：Cell Reports Medicine ）

中山一院-香港中文大学联合培养博士研究生赵艺，中山一院肿瘤科博士研究生李尚儒、精准医学研究院博士研究生朱乐凡是该文的共同第一作者。中山一院精准医学研究院李晓星研究员是该文的末位通讯作者，中山一院精准医学研究院名誉院长于君教授、中山一院肿瘤科许丽霞副主任医师是该文的共同通讯作者。

来源：中山一院

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