《Cell Stem Cell》:患者类器官揭示肉瘤药物敏感性图谱

研究概述
加州大学洛杉矶分校的Alice Soragni教授团队在《Cell Stem Cell》(IF:19.8)上发表了“The landscape of drug sensitivity and resistance in sarcoma”;本研究利用患者来源的肿瘤类器官 (PDTO) 来研究肉瘤的药物敏感性和耐药性,并探索其在精准医疗中的应用。研究人员从 126 名患者身上收集了 194 份样本,涵盖了 24 种不同的肉瘤亚型。进而开发了一个高通量类器官筛选流程,测试了单药和联合用药,并在手术一周内就能得到结果。药物敏感性数据与临床特征,如肿瘤亚型、治疗历史和疾病轨迹相关。PDTO 筛选可以帮助优化药物选择,并反映患者治疗结果。研究人员能够为 59% 的样本识别出至少一种 FDA 批准或 NCCN 推荐的有效方案,这表明该流程在提供有价值的治疗信息方面具有潜力。
本研究对于生物3D打印的启发
该研究强调了肿瘤异质性和微环境的重要性,并为3D打印技术在构建更复杂的类器官模型、扩展药物筛选平台和实现个性化治疗方面提供了重要的启示。未来,3D打印技术有望在生物医学领域发挥更大的作用,帮助开发更有效的治疗策略。
主要内容

实验流程
清晰地展示了患者样本的处理步骤,包括组织收集、消化、类器官培养、表征和药物筛选等。

PDTOs生长情况和形态特征
显示了不同类型肉瘤的肿瘤和PDTOs的H&E染色图片,以及PDTOs的生长曲线和RNA测序结果的相关性分析,证明了PDTOs能够保留肿瘤的组织病理学和分子特征。

PDTOs药物敏感性
显示了不同肉瘤亚型PDTOs对多种药物的活率分数,以及部分PDTOs对特定药物的高敏感性或耐药性,证明了PDTOs在药物筛选中的有效性。

PDTOs药物敏感性与临床特征关系
显示了不同年龄段、病变类型、既往治疗史和疾病进展阶段的PDTOs对多种药物的活率分数的比较,证明了PDTOs可以提供关于肿瘤生物学特性的有价值信息。

PDTOs药物敏感性与潜在生物通路关系
展示了不同PDTOs对药物靶点和通路的敏感性,以及不同通路之间的聚类关系,证明了PDTOs可以揭示肿瘤的潜在治疗靶点。

PDTOs筛选出药物临床可用性
展示了不同肉瘤亚型中,FDA批准、NCCN推荐或正在临床试验中的药物的比例,以及不同治疗方案的NCCN指南地位,证明了通过PDTOs筛选出的结果具有实际应用价值。

PDTOs筛选结果与基因组测序结果
展示了PDTOs对药物的活率分数与患者临床结局之间的相关性,以及PDTOs筛选结果与患者接受的治疗之间的关联,验证结果一致性高。
总结
这项研究利用患者来源的肿瘤类器官 (PDTOs) 研究了肉瘤中药物的敏感性和耐药性。研究人员收集了来自 126 名患者的 194 个样本,涵盖了 24 种不同的肉瘤亚型。他们使用高通量药物筛选管道测试了单药和联合用药,并在手术一周内获得了结果。药物敏感性与其临床特征相关,例如肿瘤亚型、治疗历史和疾病轨迹。PDTO 筛选可以帮助选择最佳药物,并反映肉瘤患者的预后。研究人员能够为 59% 的样本识别出至少一种 FDA 批准或 NCCN 建议的有效方案,这证明了PDTOs在协助个性化治疗方案方面的潜力。
文献原文10.1016/j.stem.2024.08.010
链接:https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(24)00296-0
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