头颈癌类器官作为迈向个性化治疗的一步

来自类器官组(Hubrecht 研究所)和 UMC Utrecht 的研究人员开发了一个生物库，其中包含来自头颈癌 (HNC) 患者的类器官。他们使用这个生物库来验证已知的 HNC 生物标志物，并发现类器官的治疗反应与在患者身上观察到的反应相匹配。该研究的结果将于 2023 年 5 月 12 日在 Med 上发表，并可能有助于未来 HCN 患者的治疗决策和新疗法的发现。

头颈癌 (HNC) 是用于多种癌症的统称，包括最常见的头颈鳞状细胞癌 (HNSCC)。HNC 患者可以结合手术、放疗和/或化疗进行治疗。然而，治疗并不总是有效。该论文的共同第一作者 Rosemary Millen 解释说：“这些治疗会导致严重的副作用，因此一些患者无法完成治疗。即使经过如此严酷的治疗，仍有 60% 的患者复发。” 治疗效果有限的部分原因可能是患者之间肿瘤的基因组成差异很大。因此，每个患者最合适的疗法是不同的。“临床医生目前只有有限的工具来正确区分这一点。因此，迫切需要更好的生物标志物：我们可以在每个患者身上测量的指标，以确定他们将从哪种治疗中获益最大。理想情况下，这种个性化的方法可以防止您不必要地给患者带来可能无效的治疗负担，并导致更好的预后，”该论文的通讯作者 Else Driehuis 解释道。

建立生物样本库

实现这种个性化治疗的第一步是开发更好的模型，更准确地反映肿瘤的变异性。因此，研究人员建立了一个 HNC 类器官生物库：在实验室中生长的患者肿瘤的微型版本。Millen：“最终，这样一个生物样本库的目标是使用类器官来指导临床中的个性化治疗决策。当然，在我们这样做之前，我们首先需要调查类器官的治疗反应是否与患者的反应相关。” Driehuis 补充说：“该论文的共同第一作者 Willem de Kort 能够在 UMC Utrecht 收集到许多 HNC 患者样本。他在诊断性活组织检查或肿瘤手术切除期间从这些患者身上收集了肿瘤组织，并跟踪了他们的病程。在整个项目中，我们与外科医生、肿瘤学家和放射科医生密切合作。这是真正的团队努力。” 该团队能够从患者组织中培养出 HNC 类器官，并证实这些“微型肿瘤”与患者肿瘤非常相似，因为它们保留了相同的组织学和遗传特征。Millen：“然后我们用几种治疗类型对类器官进行治疗，并通过确定类器官中有多少细胞死亡来衡量治疗效果。下一步是将其与患者的治疗反应相关联。” “然后，我们用几种治疗类型对类器官进行治疗，并通过确定类器官中有多少细胞死亡来衡量治疗效果。下一步是将其与患者的治疗反应相关联。” “然后，我们用几种治疗类型对类器官进行治疗，并通过确定类器官中有多少细胞死亡来衡量治疗效果。下一步是将其与患者的治疗反应相关联。”

比较类器官和患者

在用放射疗法治疗类器官后，该团队表明类器官反应类似于患者的治疗反应。“因此，类器官具有预测患者预后的潜力。对于接受辅助放疗的患者，类器官与患者反应之间存在相关性，这意味着除了手术切除肿瘤外还使用放疗。在患者接受放射治疗作为主要治疗的情况下，我们需要进一步调查，”Millen 解释说。研究人员还研究了放化疗联合放化疗的效果。“在这里，我们表明两种特定的化疗药物顺铂和卡铂对类器官具有放射增敏作用。这意味着它使肿瘤细胞对放疗更加敏感。

临床意义

该团队的一些发现可能会在不久的将来对 HNC 患者产生影响。例如，他们表明药物西妥昔单抗使肿瘤类器官对放疗的敏感性降低。Driehuis 解释说：“这令人惊讶，因为今天诊所中的一些 HNC 患者正在接受这种药物和放射疗法的联合治疗。在患者身上，很难区分药物和放射疗法对这种联合治疗的整体效果的个体贡献，但在类器官中，我们可以将其分开。我们的结果与最近发表的数据相吻合，这些数据表明接受西妥昔单抗和放射治疗的患者的生存期比单独接受放射治疗的患者更差。这些发现的临床意义是最好等到放射治疗后再使用西妥昔单抗，但这种治疗时间的改变当然需要在患者身上进行测试。” 该团队还表明，一种所谓的 PRMT5 抑制剂，一种已经在其他癌症类型的临床试验中的新型药物，可能对 HNC 患者的一个亚组有效。Millen：“我们对类器官的 DNA 进行了测序，以研究特定基因突变与治疗反应之间的关系。通过这样做，我们发现具有基因缺失的肿瘤 调查特定基因突变与治疗反应之间的关系。通过这样做，我们发现具有基因缺失的肿瘤 调查特定基因突变与治疗反应之间的关系。通过这样做，我们发现具有基因缺失的肿瘤CDKN2A对这种新型药物的治疗有反应。看看这种效应是否也存在于患者身上将会非常有趣，特别是因为这种突变存在于超过 50% 的 HNSCC 病例中。” Driehuis 总结道：“总而言之，我们的结果突出了源自患者肿瘤组织的类器官的临床相关性。接下来的步骤之一是设计一项临床试验，真正使用类器官来指导 HNC 患者的治疗决策。”

本研究由 Oncode 临床概念验证基金资助。