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【文献速递】肿瘤类器官+芯片，提升药敏检测时效性

LCOs培养及其特性

研究者采用机械处理方法，从103例手术切除和活检肿瘤组织建立肺癌类器官（lungcancer organoids,LCOs），成功率79%，其中包括腺癌(AC)71例、鳞状细胞癌(SCC)23例、小细胞肺癌(SCLC)4例和其他类型的肺癌5例。

图1 从患者肿瘤中建立LCOs，用于随后长期培养以及为期一周的InSMAR-chip上药物敏感性试验流程图

建立的LCOs保留了亲代肿瘤的组织学与遗传学特征，并具有无限传代扩增的潜力。图2HE染色结果和图3的全基因组拷贝数变异分析显示LCOs具有与体内肿瘤一致的组织结构和蛋白基因表达模式。

图2 肺癌组织和衍生的肿瘤类器官的H&E和免疫组化染色对比图

图3 肺癌组织、LCOs对全基因组拷贝数变异（CNV）的热图。肺癌组织中DNA拷贝数增加（红色）和减少（蓝色）在相应的肿瘤类器官中保存，且所有LCOs均可见信号放大

InSMAR-chip

InSMAR-chip具有通量高、体积小、节约样本和试剂并可进行实时追踪和寻址的特征，其表面由于注入了超疏水涂层，使得微孔之间具有物理隔绝，保证了每个微孔独立的液体环境，便于加样和换液的操作，此外，芯片微孔间距与1536孔板保持一致，更适配商用的成像及检测仪器。

图4 在微孔中具有液滴阵列的InSMAR-chip芯片图

药敏测试及肺癌靶向药物的疗效预测

作者基于LCOs进行了为期一周的药物敏感性测试并对肺癌靶向药物的疗效预测，可获得早于NGS检测的疗效预测结果，并与基因突变结果一致。另外，为期一周的药物敏感性试验还代表了肿瘤对化疗的反应异质性。

图5 EGFR突变型LC132O和EGFR野生型LC133-O拟合的剂量-反应曲线提示两例肿瘤对靶向药物敏感性的差异，与临床结果非常一致（左）；肺癌类器官对顺铂化疗的异质性反应（右）

结语

作者将InSMAR-chip与类器官技术相结合，成功将药敏试验缩短至一周，通过与PDX模型、基因突变和临床实际疗效的对比，均证实能够预测体内肿瘤对抗癌药物的反应，具备药物筛选的潜力。

清华大学医学院刘鹏副教授、北京大学人民医院胸外科王俊院士、北京航空航天大学陈晓芳副教授为该论文通讯作者，清华大学医学院博士胡亚伟、北京大学人民医院胸外科副主任医师隋锡朝为本文共同第一作者。

科途医学是一家专注于肿瘤类器官技术研发与商业转化的CRO公司，提供临床前药效评价、生物标志物研究、联合用药等研究服务。

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