我國清華大學(xué)的研究人員報道了一種方法，能夠高效、高通量地生產(chǎn)肺癌組裝體。這些組裝體是三維結(jié)構(gòu)，將患者腫瘤中的腫瘤微環(huán)境細胞和肺癌器官oid封裝在微凝膠中。肺癌組裝體不僅能夠復(fù)制原始腫瘤的分子、細胞和功能多樣性，還能準(zhǔn)確模擬患者的臨床結(jié)果。這表明癌癥組裝體模型具有預(yù)測個性化治療的潛力。利用這一模型及其后續(xù)修改，有望促進針對肺癌的聯(lián)合治療和個性化治療的臨床轉(zhuǎn)化努力。

研究論文《具有異質(zhì)性腫瘤微環(huán)境的患者特異性肺癌組裝體模型》已發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

腫瘤微環(huán)境影響臨床結(jié)果 癌癥模型在基礎(chǔ)癌癥研究、抗癌藥物的發(fā)展和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的癌癥模型，如二維和三維培養(yǎng)，無法捕捉到親本腫瘤中存在的多樣的細胞亞型和分子特征。此外，它們受限于無法復(fù)制體內(nèi)腫瘤中復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)和多樣的腫瘤微環(huán)境。

腫瘤的微環(huán)境在決定治療反應(yīng)和臨床結(jié)果方面起著至關(guān)重要的作用。采用包含腫瘤微環(huán)境的三維癌癥模型對于理解癌癥進展和開發(fā)靶向癌癥的治療藥物至關(guān)重要。雖然已經(jīng)開發(fā)了幾種模擬腫瘤微環(huán)境的三維方法，包括自組裝球體、器官oid共培養(yǎng)和器官型模型，但它們的廣泛使用受到患者特異性腫瘤微環(huán)境的缺失、耗時的流程和批內(nèi)一致性不足的限制。

患者特異性肺癌組裝體模型 組裝體是由各種細胞類型或器官oid的融合和功能整合而產(chǎn)生的三維結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為干細胞研究的前沿工具，為人類發(fā)育和疾病提供寶貴的見解。例如，膀胱腫瘤組裝體在一定程度上準(zhǔn)確復(fù)制了體內(nèi)尿路上皮癌的病理生理特征。由張燕梅、胡其凡和裴玉泉等人進行的研究專注于創(chuàng)建一種新型肺癌組裝體模型，該模型針對個別患者進行了定制。該模型采用基于微滴微流控技術(shù)的微注射策略開發(fā)而成。

清華大學(xué)的研究人員設(shè)計的方法涉及將來自患者腫瘤和肺癌器官oid的腫瘤微環(huán)境細胞均勻封裝在明膠微凝膠中。研究人員證明了這種方法有助于準(zhǔn)確操縱臨床微樣品，并在每批中展示了具有一致大小和細胞組成的肺癌組裝體的高效生產(chǎn)。這是通過將來自患者腫瘤和肺癌器官oid的腫瘤微環(huán)境細胞均勻封裝在微凝膠中實現(xiàn)的。此外，肺癌組裝體不僅代表了患者腫瘤中的腫瘤微環(huán)境和腫瘤異質(zhì)性，還準(zhǔn)確模擬了患者肺癌觀察到的臨床反應(yīng)。這凸顯了我們的肺癌組裝體模型在基礎(chǔ)研究和個性化藥物篩選中的潛在用途。

清華大學(xué)的研究人員對肺癌組裝體和實際臨床患者的藥物測試結(jié)果進行了系統(tǒng)比較。他們還評估了肺癌組裝體作為個性化藥物測試的臨床前模型的潛力。與肺癌器官oid相比，肺癌組裝體能夠復(fù)制患者的腫瘤微環(huán)境，包括多樣的癌相關(guān)成纖維細胞和腫瘤免疫微環(huán)境。這種復(fù)制有助于發(fā)展類似于腫瘤的形態(tài)。

由于存在腫瘤微環(huán)境，肺癌組裝體和肺癌器官oid對化療藥物和靶向藥物表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。未來，有必要使用更大的樣本量進一步比較肺癌器官oid和肺癌組裝體。此外，利用肺癌組裝體模型已經(jīng)展示出其有效預(yù)測了接受新輔助免疫治療與化療和靶向治療的患者的臨床治療結(jié)果的能力。

這些研究為準(zhǔn)確創(chuàng)建癌癥組裝體提供了寶貴的方法，并為癌癥研究和個性化醫(yī)學(xué)提供了一個有前途的模型。值得注意的是，使用這種水凝膠生成的肺癌組裝體表現(xiàn)出具有最小損害的細胞和形狀在冷凍保存和解凍過程中。這一觀察表明肺癌組裝體模型有潛力被保存并用于未來的研究工作。

參考文獻：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47737-z#Sec9

編輯：王洪

排版：李麗