从转移灶活检到盲法临床比较
荷兰乌得勒支大学医学中心(University Medical Center Utrecht)、HUB Organoids 等机构在 Clinical Cancer Research 发表了 OPTIC 研究的中期分析。研究纳入即将接受标准化疗或靶向治疗的转移性结直肠癌患者,在治疗开始前从转移灶取活检,建立患者来源类器官(patient-derived organoids,PDO)。
临床团队评估影像反应时不知道体外药敏结果;HUB 依据编码样本开展类器官测试。类器官接受与患者实际治疗相对应的药物,再与 CT 上的病灶大小变化、实体瘤疗效评价标准(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST 1.1)的分类和生存资料比较。
队列共登记 232 次患者入组,9 名患者曾多次入组;其中 205 份活检用于培养,成功建立 107 条模型,总成功率为 52%。本次分析报告首批 42 条完成药筛且具备相应临床资料的模型,其中 23 名患者接受一线氟嘧啶类药物与奥沙利铂方案。队列允许使用的氟嘧啶类药物包括氟尿嘧啶、卡培他滨或 S-1,体外联合测试统一使用氟尿嘧啶与奥沙利铂。
5 天药筛以生长速率校正模型差异
团队将大小为 20–100 µm 的类器官分配至 384 孔板,设置 10 个药物浓度。测试覆盖氟尿嘧啶、奥沙利铂、SN-38、相应联合条件、trifluridine/tipiracil 和帕尼单抗;SN-38 是伊立替康的活性代谢物。
第 5 天用 CyQUANT 荧光检测细胞数量相关信号,另在第 0 天测量未给药基线,计算生长速率抑制指标。分析既包括常规药效曲线面积,也包括生长速率抑制曲线下面积(growth rate inhibition area under the curve,GR AUC),用于减少各模型生长快慢对药敏判断的影响。
每组测试采用 3 个技术重复和 2 次生物学重复。质量控制剔除 Z′ 因子低于 0.3 或发生分液错误的测试,重复之间的 GR 曲线偏差超过预设范围时,剔除相应重复并开展第 3 或第 4 轮测试;本批全部模型与药物条件的平均 Z′ 为 0.63。
药筛本身持续 5 天,但建立并扩增模型耗时更长。活检至足够扩增并冻存的中位时间为 61 天,范围 22–166 天;准备药筛还需约 2 周扩增,实际测试模型为第 7–25 代。
预测表现随影像评价对象而变
将所有可评价治疗合并后,部分缓解患者的类器官通常比疾病稳定或进展患者的类器官更敏感。GR AUC 与全部靶病灶大小变化的相关系数为 0.54;与取活检病灶变化的相关系数为 0.41。常规细胞活力曲线面积的相应相关系数为 0.60 和 0.49。
在 23 名接受一线氟嘧啶类药物与奥沙利铂的患者中,研究沿用此前设定的归一化 GR AUC 阈值 0.63,将模型分为敏感或耐药。按全部靶病灶评价,预测敏感的 18 例中 14 例病灶缩小,阳性预测值为 0.78;预测耐药的 5 例中 4 例病灶增大,阴性预测值为 0.80。
若只评价取活检的病灶,阳性预测值仍为 0.78,阴性预测值为 0.60。受试者工作特征曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUROC)也由全部靶病灶的 0.88 变为活检病灶的 0.78,两套指标对应不同的影像评价范围。
类器官敏感组的中位无进展生存期为 10.1 个月,耐药组为 2.4 个月;从转移性疾病诊断起计算,中位总生存期分别为 33 个月和 15 个月。这些结果来自已接受常规治疗的观察队列。

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帕尼单抗药敏与肿瘤位置、基因背景相关
对氟尿嘧啶与奥沙利铂耐药的模型,有些对氟尿嘧啶与 SN-38、帕尼单抗或 trifluridine/tipiracil 仍较敏感。研究据此列出候选替代治疗,但各药物敏感性按不同浓度范围分别归一化,尚未开展由本次类器官结果决定患者治疗的干预试验。
帕尼单抗测试也与既有选药依据相符:原发灶位于左侧、RAS/BRAF 野生型的 9 条模型,比右侧和/或带相应突变的 15 条模型更敏感。研究将功能药敏与基因背景、肿瘤位置并列评价。
培养成功率由 2018–2020 年的 22% 提高至 2023 年的 75%,与培养液调整、取材处理和操作经验积累相伴。作者仍将培养失败和较长准备周期列为临床应用的障碍;当前模型主要由肿瘤上皮构成,未测试以肿瘤血管为主要作用对象的贝伐珠单抗。