从同一肿瘤的 4 个区域建立模型
北京大学第一医院(Peking University First Hospital)与天津医科大学肿瘤医院(Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital)团队报道了 1 例脐尿管癌的多区域类器官研究。脐尿管癌发生于连接胎儿膀胱与脐部的遗留结构,病例少,适合药物比较的患者来源模型也较有限。
研究取材于 1 位 31 岁女性的手术肿瘤。团队分别从 2 个浸润区域和 2 个表浅区域培养出 T1–T4 共 4 株类器官,比较形态、分子特征和药物反应。4 株模型代表同一患者的不同取材区域。
组织与类器官均保留 CK20 等相关标志,并显示错配修复蛋白 PMS2 表达缺失。外显子测序发现相应的 PMS2 变异,肿瘤与配对类器官的癌症相关体细胞变异共享比例中位数为 78.07%;转录组的平均相关系数为 0.77。

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不同区域对氟尿嘧啶的反应不一致
浸润区域来源的 T1、T2 轮廓更不规则,表浅区域的 T3、T4 边界较平滑。转录组比较也发现不同区域的间质和上皮相关基因表达差异。团队因此保留各区域模型,逐株检测药物反应。
药筛在 384 孔板中进行。加药 6 天后,团队使用 CellTiter-Glo 3D 检测 ATP 发光信号,以估计细胞存活,再拟合浓度—反应曲线。试验包含 6 种常用化疗药物,并以 2 株膀胱癌类器官作为比较对象。
4 株脐尿管癌类器官对顺铂均表现出耐药;对氟尿嘧啶的反应则分为两组。T2、T4 的半数抑制浓度低于研究采用的 50 μM 判定阈值,T1、T3 相对耐药。患者在此前接受氟尿嘧啶相关化疗后出现进展,作者将模型中的区域差异与这一临床经过并列讨论。
团队进一步比较氟尿嘧啶敏感和耐药模型的转录组,发现 PCSK1、CLUL1 在耐药模型中表达较高。分别降低相应基因表达后,T1 或 T3 对氟尿嘧啶的敏感性增加。该实验为这例患者的耐药相关基因研究提供了功能证据。
通路抑制剂药筛与阿替利珠单抗共培养试验
基于分子检测结果,团队比较了 PI3K、mTOR、MEK 及 RAS 通路相关药物。脐尿管癌类器官对部分抑制剂的反应强于用于比较的膀胱癌类器官;RAS 抑制剂 BI-2865 在 4 株脐尿管癌模型中的半数抑制浓度为 12.62–23.92 μM。
免疫试验加入了同一患者来源的外周血单个核细胞,并设置阿替利珠单抗和同型抗体对照。72 小时后,T1、T2 共培养体系的存活信号分别下降约 53.42% 和 45.28%。这些数值来自含肿瘤与免疫细胞的共培养体系。
单例模型仍需更大样本验证
研究展示了多区域取材对药物比较的意义:同一肿瘤内,一种药物对不同区域模型的作用可能不同。与此同时,模型建立、分子分析和药筛也增加了时间与成本。作者讨论了先开展分子检测、再在耐药或后续治疗研究中使用类器官的可能流程。
目前药物结果主要来自 1 位具有错配修复缺陷特征的脐尿管癌患者。作者计划扩大样本收集并继续功能验证,尤其需要在更多患者中评价区域差异和免疫药物反应。