从膀胱癌患者身上创造的器官可以指导治疗

定制的3d微型肿瘤模拟个体患者的癌症

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从膀胱癌患者身上提取的类器官模拟了每个患者肿瘤的特征,并可能在未来用于确定每个患者的最佳治疗方法。图片:Michael Shen /哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院。

哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)和纽约长老会的研究人员已经创造出了患者特异性膀胱癌的类器官,模仿了实际肿瘤的许多特征。类器官(从患者自身肿瘤中提取的微小三维球体)的使用在未来可能有助于指导患者的治疗。

这项研究发表在今天的在线版细胞

在精准医学中,个体患者肿瘤的分子图谱被用来识别导致该个体癌症的基因突变。这些知识可以帮助医生选择最好的抗癌药物,但分析并不总是能预测患者对特定疗法的反应。

“类器官的最大优势是它们本质上是病人肿瘤的化身,”研究负责人说Michael M. Shen,博士他是加州大学洛杉矶分校的医学、遗传学与发育学、泌尿学和系统生物学教授哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科学院。“有了这些个性化的实验室模型,我们可以在几周内做出来,这将让我们测试多种不同的肿瘤药物,并帮助我们为膀胱癌患者提供精准的药物。”

他也是纽约长老会/中国基督教医学学会的会员赫伯特·欧文综合癌症中心大约四年前,他开始患上膀胱癌。在创造任何类型的器官的一个主要挑战是确定独特的营养、生长因子和组织培养技术的混合物,将病人的肿瘤细胞转化为微小的肿瘤器官在培养皿中。不同类型的癌症的确切情况会有很大的不同。

在目前的研究中,我们从22名浸润性膀胱癌患者的肿瘤细胞中提取了类器官。

研究人员能够在治疗前后从三名患者身上制造类器官。“这为研究与药物反应和耐药性相关的分子机制提供了一种新的方法,”申建平说。

膀胱癌是美国第五大最常见的癌症,但它是人们了解最少的癌症之一,因为很少有动物模型能反映这种疾病的生物学特性。

“膀胱癌类器官的产生是该领域的一个重要进展,”该研究的合著者说詹姆斯M.麦基尔南医学博士他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医学院的泌尿学教授和泌尿学主席,以及纽约长老会和哥伦比亚大学的泌尿学首席医生。“这将极大地提高我们对膀胱癌基因组学、这些肿瘤如何对药物产生反应以及它们如何产生耐药性的理解。”最终,这可能使我们能够开发新的治疗方法,并预测单个患者对治疗的反应。”

研究人员正计划在“联合临床”试验中测试这些器官的预测能力,即患者和他们相应的器官使用同一种药物治疗。沈教授说:“这将确定是否可以用类器官来预测个体患者对特定治疗的反应。”“目前,很难事先准确地知道哪些药物对特定患者可能最有效。”

目前对膀胱癌患者的护理标准是没有侵犯肌肉的手术切除肿瘤加上免疫治疗或化疗。这些肿瘤复发率高,需要反复治疗。其中一些肿瘤会发展到侵犯膀胱肌肉,这种形式更难治疗,也更致命。

肌肉浸润性癌症患者通常被建议进行膀胱切除手术和化疗。“由于膀胱摘除术对生活质量有如此深远的影响,大多数患者都试图避免它,”沈说。“对于这两种类型的膀胱癌,我们迫切需要更好、更有针对性的疗法。

参考文献

论文题目为膀胱癌患者来源的器官模型中的肿瘤进化和药物反应。其他作者Suk Hyung李(CUIMC) Wenhuo胡(纽约纪念斯隆凯特林癌症中心,纽约),Justin t . Matulay (CUIMC),马克诉席尔瓦(CUIMC),托马斯b Owczarek (CUIMC) Kwanghee金(MSKCC), Chee围蔡(CUIMC),拉蒙特j·巴洛(CUIMC) Cyriac Kandoth (MSKCC)阿兰娜·b·威廉姆斯(CUIMC),莎拉·k·Bergren (CUIMC),Eugene J. Pietzak (MSKCC), Christopher B. Anderson (CUIMC), Mitchell C. Benson (CUIMC), Jonathan A. Coleman (MSKCC), Barry S. Taylor (MSKCC), Cory Abate-Shen (CUIMC), Hikmat Al-Ahmadie (MSKCC), David B. Solit (MSKCC)。

这项工作得到了国家卫生研究院的资助(CA199662,CA193442CA193313,OD020355)、泌尿外科护理基金会研究学者奖、泌尿外科护理基金会住院医师研究奖、生存周期、膀胱癌倡导网络、TJ Martell基金会、Linda和Ilan Kaufthal和Russell Berrie基金会。

Solit博士是Pfizer和Loxo Oncology的顾问。Drs。Shen, Barlow和Chua是美国专利申请15/288,871的发明人,与本工作相关。作者称没有其他潜在的利益冲突。