同一模型从给药前追踪到给药后

美国威斯康星大学团队使用结直肠癌和局部晚期直肠癌患者来源的类器官,比较了两类药物反应读数:一类是在终点测定整孔活力或大小,另一类是追踪同一个类器官给药前后的直径与代谢荧光变化。部分患者在不同病灶或时间点贡献了多个模型,因此模型数与患者数分别统计。

处理方案对应患者实际接受的治疗,包括含 5-氟尿嘧啶、奥沙利铂的 FOLFOX,含 5-氟尿嘧啶和 SN-38 的 FOLFIRI,以及 5-氟尿嘧啶联合照射。研究在第 0 天和第 4 天成像,将个体类器官直径的相对变化与光学氧化还原比值变化放在一起比较。这里的 SN-38 是伊立替康活性代谢物,体外处理与临床完整方案的组成有所区别。

结直肠癌类器官在给药前后进行直径和代谢读数比较的概念示意
原创示意:同一类器官给药前后可比较尺寸与代谢变化,整孔终点检测提供另一层读数。(图:J&E Bio)

纵向直径与代谢读数提供互补信息

26 条类器官模型的比较显示,不同模型对相同处理的变化幅度不同,同一模型内的类器官也存在差异。研究在 LARC11B 中观察到,单个类器官的纵向读数可检测到联合放化疗后的变化,而整孔活力检测未显示相同程度的区分;LARC12 中,纵向直径变化也捕捉到终点大小和活力检测没有识别的反应。

代谢成像与直径变化有时给出不同结论。研究者将两项读数并用,是为了同时观察形态生长和细胞代谢状态,减少单一终点对复杂反应的遗漏。光学氧化还原比记录内源代谢辅酶荧光;模型内的药物浓度属于另一类测量。

临床对应分析仍有明确分母

临床对照中,20 位受试者同时有 FOLFOX 或 FOLFIRI 治疗结果和相应类器官直径反应数据。其中体外判为敏感的 7 位患者均出现临床反应;另有 11 位接受 5-氟尿嘧啶联合照射的患者可用于该方案的对应分析,体外敏感的 5 位均出现临床反应。两组治疗、判定阈值和患者分母分别计算。化疗组体外反应居中的 7 位患者中 57% 出现临床反应,体外耐药的 6 位中仍有 33% 应答;放化疗组体外耐药的 3 位中也有 2 位出现部分缓解。这种不一致限制了该检测用于个体治疗选择的能力。

研究还展示 1 位患者初诊与肝转移复发时分别建立模型的案例:两个时期的类器官对当时治疗的反应与影像随访方向相符。这一病例展示了纵向取样的可能用途,患者疗效预测性能仍需独立验证。

来源与延伸阅读

  1. Organoid Level Assessments of Human Primary and Metastatic Colorectal Cancer-Derived Organoids Predict Response to Chemotherapy and Chemoradiation. Cancers. First online 2026-05-13. ↗