科途公开课：类器官技术文章精选|Cancer Discovery：体内外个性化癌症模型结合用以指导精准医疗
Cancer Discovery：
体内外个性化癌症模型结合用以指导精准医疗
精准医疗（Precision Medicine），简言之，是基于每个个体不同的基因序列、生存环境、生活方式，采取个性化的治疗策略。
自2011年美国科学界首次提出以来，这一概念受到各国医疗工作者和研究人士的广泛关注。2015年，奥巴马总统在国情咨文演讲中启动精准医疗计划，一期投资2.15亿美元，成立专项基金，助力精准医疗。中国也在2016年将“精准医学研究”列为优先启动的重点专项之一，并发布了项目申报指南，开启2016-2020中国精准医疗全国加速时代。
受到基因组学认知水平等因素的影响，全外显子测序（WES）结果不足以提供确信的治疗方案选择。因而，Pauli等研究者在《Cancer Discovery》杂志上发表的题为“Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide Precision Medicine”的文章，概述了如何利用患者来源的肿瘤类器官(PDTO, patient-derived tumor organoids)平台，进行高通量抗癌药物筛选和建立异种移植小鼠(PDX，patient-derived xenograft)模型，并结合WES，为患者确定更为精准的个性化治疗方案。
该临床试验招募了769名患者，包含原发瘤及转移瘤，成功培养了56例PDTO及19例PDX模型。由于PDX是癌症治疗临床前评估的金标准，研究者们还将类器官细胞移植到免疫缺陷小鼠体内生成PDX模型，利用肿瘤纯度和染色体倍性等方法验证两种模型与原生肿瘤的一致性。其次，作者选取4例不同类型癌症患者的肿瘤类器官，结合DNA测序结果，并参照体内环境设计不同浓度的梯度测试，进行160种药物的高通量药物筛选。4例患者最终确定的有效药物及药物组合，通过PDTO、PDX比对试验进一步验证。这些案例的详细数据分析，证明了综合WES、PDTO、高通量药物筛选和PDX的精准肿瘤学平台，如何在晚期癌症患者有限治疗时间内准确预测临床用药有效性，进而确认治疗策略。此平台也可用于研究，以引导创新的临床试验。
研究者同时给出了该平台应用前景的展望：1. 对于单种癌症类型，可以比较个体肿瘤与特定药物的反应，从而提供更多临床用药指导; 2. 评估不同肿瘤类型的药物应答，可以更好地了解药物有效环境; 3. 对于临床标准方案治疗无效个体，可提供更多用药希望; 4. 建立数据库，将药物敏感性与肿瘤遗传学联系起来，从更多维度上进行肿瘤研究与治疗。
实际上，此平台的应用远不止于此。Pauli等研究者提供的以类器官为基础的精准医疗平台将有助于缩短现有对癌症基因组学的理解与个性化治疗之间的差距。尽管此药物筛选实验并未在患者体内直接验证且部分药物使用超出其适应症范围，但类器官的高通量药物筛选平台已经证实在肿瘤靶向药物筛选中提供的强大助力。我们期待随着时间的推移和对基因层面药物敏感和耐药克隆的理解愈加深入，类器官药物筛选技术将为晚期癌症的最佳个性化、适应性和动态治疗提供越来越多的帮助。令人激动的是，这些想法正在众多科学家和医疗人员的共同努力下逐步成为现实。
参考文献：
Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide Precision Medicine.
Cancer Discov. 2017 May;7(5):462-477. doi: 10.1158/2159-8290.CD-16-1154.Epub 2017 Mar 22.
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