患者材料的类器官培养队列

2025 年 4 月 28 日,International Journal of Cancer 发表患者来源胰腺导管腺癌类器官研究。汉堡埃彭多夫大学医学中心(University Medical Center Hamburg-Eppendorf)团队记录培养从初始形成到持续生长的各阶段,并比较药物测试结果与既有临床资料。

研究招募 88 名患者,其中 67 名经组织学确认为胰腺导管腺癌,进入主要分析队列。42 名接受根治性肿瘤切除,25 名属于姑息治疗背景,材料来自手术或肝脏活检,体现不同取样方式和疾病阶段。

患者按常规诊疗接受治疗,组织另用于体外模型及功能性药物研究。团队分析模型响应与后续临床结果之间的关系。

团队分别记录初次形成、建立、扩增及持续生长。

初始成模与持续生长的比例不同

67 例材料中,49 例最初形成类器官,比例为 73.1%;达到持续生长阶段的为 23 例,比例为 34.3%。

部分材料在取样后经过过夜保存,手术样本的重量也有明显差别。这两项因素均与论文记录的培养成功指标无显著关联。

到第 2 次传代的中位时间为 12.5 天;到第 3 次传代的累计时间为 5–71 天,中位数为 25 天。培养进程随患者材料而变化。

持续生长与较晚疾病阶段相关。单变量分析中,持续生长与未持续生长组的患者中位总体生存分别为 14 和 36 个月,中位无复发生存为 6 和 13 个月;多变量分析未将持续生长确认为这两项生存指标的独立预后因素。

分子亚型、组织染色与表型变化

用于药物及随访分析的 10 例持续培养模型接受 Purity Independent Subtyping of Tumors(PurIST)分型。2 例为基底型、5 例为经典型、3 例为经典或异质性相关分类,说明最终测试子集包含不同分子背景。

经典型类器官较紧密、表面平滑,基底型结构较松散。原肿瘤的 KRT5/6 与 galectin-4 染色提供另一组亚型相关信息,9 例可配对的材料中,有 8 例的染色结果与分型结果相符。

团队还检测了药物处理后的 EpCAM 和波形蛋白。R24 类器官原本呈基底样特征,处理后其标志物表达发生改变,部分处理组中所有接受分析的类器官均表达 EpCAM。

10 例类器官的药物敏感性与临床随访

研究在 384 孔体系开展功能性药物敏感性测试。不同来源模型的生长速度差别较大,为避免密集或快速生长的培养物进入停滞期,团队将检测时程由 7 天缩短为 5 天。

药物测试涵盖吉西他滨、FOLFIRINOX、吉西他滨联合紫杉醇,以及顺铂和奥拉帕利。先进行剂量响应比较,再以相应结果建立单浓度测试阵列,用于比较不同药物和不同患者来源材料的响应。

10 例模型的响应差异较大:有的药物处理后活性下降不足 10%,有的超过 90%。研究分别记录每位患者来源模型对各药物的响应。

不同患者胰腺癌类器官的明场形态、吉西他滨剂量响应与多种药物处理后的活力变化。
不同患者胰腺癌类器官的明场形态、吉西他滨剂量响应与多种药物处理后的活力变化。(Christine Nitschke et al. / International Journal of Cancer, 2025, FIGURE 3;CC BY 4.0)窄屏可横向滑动查看完整图表。

培养、功能测试与随访的样本覆盖

10 名接受类器官药物测试的患者中,5 名可评价无复发生存;其余 4 名因并发症早期死亡,1 名失访。

R43 类器官对 FOLFIRINOX 高度敏感,对应患者接受该辅助治疗后无复发生存期为 9 个月。R10 类器官同样表现为高度敏感,但患者在开始辅助治疗后 3 个月复发;研究未取得该患者的治疗依从性资料。

R8 和 R31 分别接受 FOLFIRINOX 或 FOLFOX 后,在 4 个月时复发,类器官测试对相应氟尿嘧啶、亚叶酸、奥沙利铂和 SN-38 组合呈低至中等敏感。R8、R24 和 R31 后续接受吉西他滨相关姑息方案时疾病稳定,其类器官也呈中等至较高敏感。

作者将快速获得可测模型视为临床应用的主要条件,提出需在较早传代阶段完成测试,并以更大前瞻性队列验证。目前模型缺少影响生长和药物反应的间质成分,小规模且病程不同的病例限制了药敏与随访的统计比较。

来源与延伸阅读

  1. Nitschke Christine et al. Patient‐derived tumor organoids highlight the potential of precision medicine in managing pancreatic ductal adenocarcinoma. International Journal of Cancer. 2025-04-28. doi:10.1002/ijc.35443. ↗