患者肿瘤和外周血组成自体实验系统
荷兰癌症研究所（The Netherlands Cancer Institute，NKI）等团队于 2018 年在 Cell 报告，将患者来源肿瘤类器官与同一患者的外周血淋巴细胞配对培养。研究检验能否从外周血扩增肿瘤反应性 T 细胞，再用体外实验确认识别和杀伤。
团队建立 13 例错配修复缺陷结直肠癌患者的 15 个类器官，以及 6 例非小细胞肺癌类器官。结直肠癌模型的突变负荷中位数为 1,938，范围为 795–2,877，并呈现这类肿瘤常见的突变模式。模型建立后 2–9 周内，团队冻存低传代类器官，作为后续扩增和测试的细胞库。
Ⅰ类主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex class I，MHC-I）负责向 CD8 T 细胞呈递抗原。经干扰素 γ（interferon-gamma，IFNγ）刺激后，13 例结直肠癌患者中有 8 例的 9 个类器官模型具有 MHC-I 表达；另有模型缺失这一呈递能力。团队据此把具备呈递条件的样本和全部患者分别统计。
2 周共培养扩增了部分患者的反应性 T 细胞
类器官先接受 IFNγ 处理，以提高抗原呈递能力，同时诱导 PD-L1 表达。共培养加入白细胞介素 2（interleukin-2，IL-2）、抗 CD28 和抗 PD-1，采用每周补充类器官的方式维持刺激。培养 2 周后，用自体肿瘤再次刺激 T 细胞，检测 IFNγ、CD107a 及 CD137。
具备 MHC-I 表达的 8 例结直肠癌患者中，4 例产生可检测的肿瘤反应性 CD8 T 细胞，成功比例为 50%。以全部 13 例患者为分母则为 31%。部分样本的反应性细胞占 CD8 群体约 1%–3%，另有样本达到约 50%。
非小细胞肺癌的 6 个模型均表达 MHC-I，其中 2 个在共培养后出现肿瘤反应性 CD8 T 细胞；这 2 名患者在培养前未能稳定检出相应反应。结直肠癌中，1 名响应患者在培养前已有明显的肿瘤反应性 T 细胞，培养后频率约增加 10 倍；另 3 名响应患者在起始检测中未检出。
正常组织和基质对照帮助确认识别对象
研究用同一患者的正常结肠或肺类器官，以及肿瘤组织消化物，检验扩增 T 细胞的识别范围。已评估的样本中，3/4 显示肿瘤特异性。另一个肺癌样本虽然识别类器官，对原肿瘤消化物却未检出反应，仍难确定其识别对象。
CD4 T 细胞出现另一类干扰：部分培养物对正常类器官也有反应。团队进一步发现，小鼠来源 Geltrex 基质可触发反应，去除基质培养 3 天后，相关反应明显减弱。基质和正常组织对照由此帮助区分肿瘤抗原与培养材料造成的刺激。
3 天杀伤实验检验扩增细胞的功能
扩增后的 T 细胞与自体肿瘤类器官继续共培养 3 天，研究通过活肿瘤上皮细胞计数和凋亡成像评价杀伤。所测模型的存活肿瘤细胞均减少，加入 MHC-I 阻断抗体后，杀伤受到抑制。另以 NSCLC-3 的匹配正常肺类器官作对照，T 细胞未影响正常模型的存活。
这项工作提供了患者特异性的肿瘤—T 细胞实验系统，可研究抗原呈递、免疫识别和杀伤，也可用于测试提高肿瘤对 T 细胞攻击敏感性的药物。实际验证集中于高突变负荷结直肠癌和少量肺癌，尚未覆盖低免疫原性癌种及临床回输疗效。
作者提出进一步提高扩增成功率，并研究 MHC-I 缺失样本的免疫逃逸。这些后续方向来自本研究中不同患者的成败差异；当前已报告的结果是体外反应性和杀伤。