肺癌组装体模型：开启个性化治疗新篇章

我国清华大学的研究人员报道了一种方法，能够高效、高通量地生产肺癌组装体。这些组装体是三维结构，将患者肿瘤中的肿瘤微环境细胞和肺癌器官oid封装在微凝胶中。肺癌组装体不仅能够复制原始肿瘤的分子、细胞和功能多样性，还能准确模拟患者的临床结果。这表明癌症组装体模型具有预测个性化治疗的潜力。利用这一模型及其后续修改，有望促进针对肺癌的联合治疗和个性化治疗的临床转化努力。

研究论文《具有异质性肿瘤微环境的患者特异性肺癌组装体模型》已发表在《自然通讯》杂志上。

肿瘤微环境影响临床结果 癌症模型在基础癌症研究、抗癌药物的发展和精准医学中至关重要。然而，传统的癌症模型，如二维和三维培养，无法捕捉到亲本肿瘤中存在的多样的细胞亚型和分子特征。此外，它们受限于无法复制体内肿瘤中复杂的三维结构和多样的肿瘤微环境。

肿瘤的微环境在决定治疗反应和临床结果方面起着至关重要的作用。采用包含肿瘤微环境的三维癌症模型对于理解癌症进展和开发靶向癌症的治疗药物至关重要。虽然已经开发了几种模拟肿瘤微环境的三维方法，包括自组装球体、器官oid共培养和器官型模型，但它们的广泛使用受到患者特异性肿瘤微环境的缺失、耗时的流程和批内一致性不足的限制。

患者特异性肺癌组装体模型 组装体是由各种细胞类型或器官oid的融合和功能整合而产生的三维结构。这些结构已经成为干细胞研究的前沿工具，为人类发育和疾病提供宝贵的见解。例如，膀胱肿瘤组装体在一定程度上准确复制了体内尿路上皮癌的病理生理特征。由张燕梅、胡其凡和裴玉泉等人进行的研究专注于创建一种新型肺癌组装体模型，该模型针对个别患者进行了定制。该模型采用基于微滴微流控技术的微注射策略开发而成。

清华大学的研究人员设计的方法涉及将来自患者肿瘤和肺癌器官oid的肿瘤微环境细胞均匀封装在明胶微凝胶中。研究人员证明了这种方法有助于准确操纵临床微样品，并在每批中展示了具有一致大小和细胞组成的肺癌组装体的高效生产。这是通过将来自患者肿瘤和肺癌器官oid的肿瘤微环境细胞均匀封装在微凝胶中实现的。此外，肺癌组装体不仅代表了患者肿瘤中的肿瘤微环境和肿瘤异质性，还准确模拟了患者肺癌观察到的临床反应。这凸显了我们的肺癌组装体模型在基础研究和个性化药物筛选中的潜在用途。

清华大学的研究人员对肺癌组装体和实际临床患者的药物测试结果进行了系统比较。他们还评估了肺癌组装体作为个性化药物测试的临床前模型的潜力。与肺癌器官oid相比，肺癌组装体能够复制患者的肿瘤微环境，包括多样的癌相关成纤维细胞和肿瘤免疫微环境。这种复制有助于发展类似于肿瘤的形态。

由于存在肿瘤微环境，肺癌组装体和肺癌器官oid对化疗药物和靶向药物表现出不同的反应。未来，有必要使用更大的样本量进一步比较肺癌器官oid和肺癌组装体。此外，利用肺癌组装体模型已经展示出其有效预测了接受新辅助免疫治疗与化疗和靶向治疗的患者的临床治疗结果的能力。

这些研究为准确创建癌症组装体提供了宝贵的方法，并为癌症研究和个性化医学提供了一个有前途的模型。值得注意的是，使用这种水凝胶生成的肺癌组装体表现出具有最小损害的细胞和形状在冷冻保存和解冻过程中。这一观察表明肺癌组装体模型有潜力被保存并用于未来的研究工作。

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

编辑：王洪

排版：李丽