11.17 2022
个性化精准医疗是未来的癌症药物研发和应用的发展方向,即针对不同的病人使用不同的方案以达到精准治疗的目的。
类器官——培养皿中的患者替身
肿瘤类器官是将患者来源的新鲜肿瘤组织经体外三维(3D)细胞培养系统建立的、与患者肿瘤特征高度相似的一种立体模型,因此“类器官”也常被称为“微器官”。
类器官与患者肿瘤病理组织学特征、分子特征、药物敏感性、遗传稳定性等保持较高的一致性,且可在体外长期培养与稳定传代,因此肿瘤类器官已逐渐被推荐为临床指导个性化用药的体外模型之一。
可以通过手术或穿刺活检的方式,取到新鲜的肿瘤细胞,或者取患者胸水或腹水,在实验室内模拟人体器官环境进行肿瘤细胞3D培养,建立类器官模型。
培养成功以后,按照人体内的化疗药或靶向药的浓度,将不同的药物加入到肿瘤的培养基当中观察疗效。然后根据不同的用药方案对于肿瘤的抑制效果,选择抑制率高的治疗方案。
类器官药敏检测的科研基础
2018年发表在学术期刊《Science》上的一篇文章将类器官药敏检测的有效性数据化,为类器官药敏检测的发展提供了强有力的支撑。
研究样本来自71名结直肠癌和胃食管癌患者的110份新鲜组织样本,即人源类器官(Patient-Derived Organoids, PDO)。
研究发现:(1)PDO的表型和基因型图谱显示与原始患者肿瘤高度相似;(2)在预测抗癌药物的有效性上,类器官具有100%的敏感性,93%的特异性,88%的阳性预测值以及100%的阴性预测值。(即:经PDO药敏证实有效的药物在使用过程中88%有效;经PDO药敏证实无效的药物在使用过程中100%无效)。
由此表明:肿瘤类器官的分子谱分析与药物筛选结果相符,表明PDO可以补充现有方法来定义癌症易感性并改善治疗反应。PDO可以用于功能基因组学,在体外模拟癌症行为,并在早期临床试验的决策过程中整合分子病理学。
类器官药敏检测:解决传统治疗方法面临的挑战
患者来源的类器官,可以作为患者“替身”,进行化疗药、靶向药、新型抗肿瘤抗体药等药物敏感性检测,辅助医生制定个体化治疗方案。
避免患者亲身试药,选择有效率高,药物毒副作用小的治疗方案,同时避免耐药风险和肿瘤复发几风险。
参考文献:
[1]. Georgios Vlachogiannis et al. (2018). Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancers. Science, 23 Feb 2018;359(6378):920-926. doi: 10.1126/science.aao2774.