肿瘤类器官 通常，癌症的精准医疗离不开两大关键性突破：一是通过大量癌症病人基因异常数据的分析，筛选出对药物治疗敏感的药物靶点；二是通过大量的能够维持癌细胞体内特征的体外模型分析，验证药物治疗敏感性靶点。前者随着测序技术的出现，已经成为现实。后者随着肿瘤类器官的发展，也将得以实现。 患者衍生的类器官（PDOs），是一种微型的三维细胞培养模型，源自患者原发性肿瘤，并在实验室中进行培养。近来，PDOs越来越多地被用作癌症的临床前模型，然而关于它们在临床中预测治疗反应能力的数据却很少之又少。 于是，论文第一作者、伦敦癌症研究所分子病理学部门的George Vlachogiannis及其同事从患有转移性结直肠癌和胃肠道癌的患者身上生成了PDOs。这些患者此前已经被纳入临床I期和II期试验。 结果发现，PDOs的表型和基因型分析显示了它们与原发性肿瘤的高度相似。这表明，PDOs可以补充现有的方法来确定癌症的敏感性从而改善治疗方法。
DOI: 10.1126/science.aao2774 新的“癌症替身” 研究人员对比了PDOs和临床实验中患者对抗癌药物的反应。对71例患者的分析结果显示，PDOs表现出100%的敏感性，93%的特异性，88%的阳性预测值和100%的阴性预测值。 研究人员还发现，在不同的时间点，来自同一患者的类器官预测药物敏感性的变化。举例来说，源自最初对紫杉醇敏感的胃食管患者的PDO对紫杉醇的反应性高于疾病进展后同一患者建立的PDO或来自紫杉醇难治性患者的PDO。 同时，PDOs也体现了部分患者对治疗的反应，并捕获了肿瘤内异质性。 以前科学家们也试图预测患者对治疗的反应，包括制造 “癌症替身”（多是人类癌症小鼠模型）。但是要想尽快得到答案以便指导治疗，一直是个挑战，因为小鼠模型通常需要六到八个月才能得出结果。 Vlachogiannis说道，有了这个“新武器”，就可以在几个月内得到结果，甚至可以变得更快。 Vlachogiannis的团队表示，下一步希望开发肿瘤微环境中的体外模型，并评估微环境因素是如何影响类器官对各种治疗的反应。 业内一致好评 这项研究成果也得到了诸多研究学者的好评。荷兰Hubrecht研究所下属的乌得勒支类器官研究机构Hans Clevers表示，此前已有证据表明，实验室里的结果可以在类器官上进行重现。但这是第一次作者提出了大量这样的案例，并有令人印象深刻的统计结果。我确信这将是这个领域的关键论文之一。 英国剑桥大学韦尔科姆基金会桑格学院研究所的儿童癌症专家Sam Behjati表示，这项研究表明，从技术上来说，可以使用患者的类器官来筛选癌症的候选治疗方案。 英国癌症研究院首席临床医师Charles Swanton教授表示，这种新方法可以帮助我们在临床试用之前测试潜在的靶向疗法。 英国皇家马斯登NHS基金会信托基金会的David Cunningham教授说，这项前景光明的研究推动了我们在个性化医疗领域的发展，并最终为患者带来更智慧、更友善和更有效的治疗方法。 参考资料 PATIENT-DERIVED GI CANCER ORGANOIDS PREDICT TREATMENT RESPONSE Mini-tumours’ created to battle cancer Tumor Organoids Predict How Well Patients Respond to Cancer Drugs
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 Patient-derived organoids model treatment response of metastatic gastrointestinal cancersPatient-derived organoids (PDOs) have recently emerged as robust preclinical models; however, their potential to predict clinical outcomes in patients has remained unclear. We report on a living biobank of PDOs from metastatic, heavily pretreated colorectal and gastroesophageal cancer patients recruited in phase 1/2 clinical trials. Phenotypic and genotypic profiling of PDOs showed a high degree of similarity to the original patient tumors. Molecular profiling of tumor organoids was matched to drug-screening results, suggesting that PDOs could complement existing approaches in defining cancer vulnerabilities and improving treatment responses. We compared responses to anticancer agents ex vivo in organoids and PDO-based orthotopic mouse tumor xenograft models with the responses of the patients in clinical trials. Our data suggest that PDOs can recapitulate patient responses in the clinic and could be implemented in personalized medicine programs. |
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