50 位患者的 68 个模型保留多区域差别
天津医科大学肿瘤医院(Tianjin Medical University Cancer Institute & Hospital)与濮阳市油田总医院(Puyang Oilfield General Hospital)等团队开展乳腺癌多区域类器官研究。65 位患者提供 83 个肿瘤区域,最终从 50 位患者建立 68 个培养模型,按区域和患者计算的建立率分别为 81.9% 与 76.9%。
每份组织在条件允许时取 1–2 个区域。类器官涵盖主要乳腺癌分子亚型,组织形态及受体等标志与原组织相近。16 对肿瘤与类器官接受外显子及转录组比较,癌症相关变异的一致比例中位数为 94.5%。这些区域模型可用于观察同患者和不同患者之间的药物差别。
按患者留出数据评价药敏表达模型
全部 68 个模型接受多柔比星、紫杉醇、环磷酰胺和多西他赛比较。团队在加药 6 天后用 CCK-8 检测相对存活,并拟合半数抑制浓度和曲线下面积;不同模型的反应差别明显。
28 个同时具备转录组与药物数据的模型用于表达特征分析。研究以半数抑制浓度中位数区分高、低敏感,选出与多柔比星反应相关的 10 基因特征,其中包括长链酰基辅酶 A 合成酶家族成员 ACSL1。
评价时,每次把同一患者的全部区域一起留作测试,其余患者的区域用于训练。多柔比星随机森林模型的受试者工作特征曲线下面积为 0.836,另外 3 种药物为 0.796–0.820。这里预测的是类器官的体外药物分类,作者提出进一步开展独立队列和前瞻性验证。

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降低 ACSL1 或抑制 FAK 后,耐药模型更敏感
研究从药物相关基因中选出 ACSL1,再在 3 个多柔比星耐药类器官中降低其表达,观察到药物敏感性增加。黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)活性与 ACSL1 表达相关;FAK 抑制剂 IN10018 降低 FAK 磷酸化和 ACSL1 蛋白。
IN10018 与多柔比星联用进一步抑制这 3 个模型,论文报告组合协同。下游检测显示,降低 ACSL1 后 ERK 和 STAT3 的磷酸化减少,相应抑制剂也增强多柔比星作用。SOX9 的表达与染色质结合试验为该信号联系提供了进一步依据。
团队还在乳腺癌细胞系中检查到多柔比星处理后的 ACSL1 增加。ACSL1 抑制剂 triacsin C 也伴随 ACSL1 蛋白和 SOX9 减少,但蛋白减少涉及何种调控过程仍待研究。
移植瘤与单细胞资料补充细胞内外的证据
类器官来源细胞建立的裸鼠移植瘤分为参照、多柔比星、IN10018 和联用 4 组,每组 5 只。联用组的肿瘤生长以及肺、肝转移负荷下降,ERK、STAT3 和 FAK 相关蛋白也出现对应变化;部分间质相关标志减少。
另一组分析整合 8 个公开单细胞数据集,涉及 88 位患者的 119 份样本和 236,363 个细胞。ACSL1 高表达肿瘤细胞与黏着斑、细胞周期等程序相关,细胞间通讯推断提示它们与成纤维细胞、内皮细胞等存在不同联系。这些资料用于提出微环境作用假设,具体相互作用仍需直接试验。
临床组织关联与体外药敏分别评价
团队在 139 份乳腺癌临床样本中检查相关蛋白,其中包括 60 对邻近正常组织比较。ACSL1 与更高分期、组织学级别相关,公开表达队列中也观察到与较差生存结局的关联。
作者将表达特征和 FAK 联用策略作为后续生物标志物研究的候选。当前样本规模有限,药敏特征没有充分按不同病理亚型分别建立;尚需扩大独立患者队列,检验模型能否支持治疗分层及实际临床决策。