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Nature子刊:类器官在肺癌精准治疗中的应用
发布时间:2020-01-20 15:06:40 | 浏览次数:

    根据最新全球癌症统计数据,肺癌是发病率(11.6%)和死亡率(18.4%)第一位的恶性肿瘤。作为全球患病人数最多的癌种,肺癌在组织学上是多种多样的,包括三种主要类型(腺癌、鳞状细胞癌和小细胞癌)和几种不常见的类型(包括腺鳞癌和大细胞神经内分泌癌)。

    尽管以EGFR突变、ALK融合等为代表的肿瘤基因检测在肺癌中的靶向治疗方案中已取得了很多令人可喜的成果,但真实世界临床样本的异质多样性、肿瘤基因组复杂性和靶向药物的缺乏等因素导致了基因检测指导用药在肺癌治疗的受益率不足40%。针对此种困境,Nature Communications(IF=11.9)发表文章《Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening》为肺癌的精准治疗提供了新思路。

    该研究使用不同类型的肺癌原发灶组织与正常支气管组织作为样本进行类器官培养,然后将培养的类器官与原发灶组织进行组织学、形态学和基因组学的对比,接着将类器官用于多西他赛、厄洛替尼、克唑替尼和奥拉帕尼的药敏试验,最后用PDX模型验证了类器官药筛结果。

    从H&E和IHC染色结果来看,四种不同类型肺癌培养的类器官与原发灶组织高度一致,这证明了类器官在形态学上有原发组织的良好溯源性。


    从全外显子测序结果对比来看,肺癌类器官维持了原发灶组织大部分体细胞突变,类器官与原发灶组织在基因组上具有良好的溯源性。

在类器官用于肺癌药物敏感性测试中得出以下结果:

1)与肺癌类器官相比,正常支气管组织类器官对化疗药物更敏感,对靶向药物基本不敏感,因为化疗药物是细胞毒性药物而靶向药物作用需要有特殊靶点;

2)在含有BRCA2突变的两株类器官(LCO-28和LCO-55)中,LCO-55因为携带具有有害p.W2619C突变而对奥拉帕尼敏感,LCO-28的突变p.M965I临床意义不明显,因而对奥拉帕尼不敏感。

3)在含有EGFR L858R突变的两株类器官(LCO-43和LCO-51)中,有一株类器官(LCO-43)对厄洛替尼敏感,另一株(LCO-51)不敏感;最后通过测序发现,LCO-51出现了MET扩增,因而对厄洛替尼耐药,而对克唑替尼敏感。

    从以上结果中可以看出,应用肺癌类器官进行药物筛选,与基因测序结果高度一致,而且结果更精准直观。

    综上所述,类器官维持了原发肿瘤组织的组织形态学和基因遗传学特征,联合基因检测为肺癌的精准治疗和新药研发提供了精准、简单、便捷、高效的测试平台,未来必将提高临床疗效,使更多患者获益。

参考文献:

Minsuh Kim,Hyemin Mun et al.Patient-derived lung cancer organoids as in vitro cancer models for therapeutic screening.Nature Communications(2019)doi:10.1038/s41467-019-11867-6



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