實驗室培育的模型腫瘤可預測特定藥物的治療效果
研究人員利用晚期腸癌患者的組織創建了腫瘤模型,並利用這些模型在治療開始前預測疾病對特定藥物療法的反應。這項開創性方法的準確率高達83%,將增加患者儘早接受最有效治療的機會。
由人類腸癌細胞形成的類器官三維結構。藍色表示單一細胞的細胞核,綠色表示將每個細胞黏在一起的蛋白質,紅色表示癌細胞的方向 。
研究人員在實驗室中培養腫瘤,以便在腸癌患者開始治療前準確預測哪些藥物對他們有效。
WEHI領導的這項世界首創研究發現,在腫瘤器官組織(由患者自身組織培養而成的三維癌症模型)上進行藥物測試,可以顯示它們對特定癌症治療的反應。
目前正在根據研究結果進行一項臨床試驗,該試驗將首次驗證類器官藥物測試是指導腸癌患者選擇治療方法的準確方法,而腸癌是澳洲致死率第二高的癌症。
WEHI領導的研究證明,類器官藥物測試可以預測晚期腸癌患者對治療的反應,準確率高達90%。
這項研究是世界上首次使用源自患者的腫瘤器官組織來預先測試現有治療方案的有效性,並為腸癌患者確定潛在的新療法。
根據這項研究成果進行的臨床試驗將於今年啟動,以評估類器官藥物測試能否徹底改變癌症患者的治療方式。
腸癌,又稱大腸直腸癌,仍是全球癌症相關死亡的第二大原因。在澳大利亞,腸癌也是第四大確診癌症。
雖然腸癌如果發現得早可以成功治療,但由於缺乏症狀,只有不到一半的患者在初期階段被診斷出來。這意味著患者往往在癌症擴散到身體其他部位後才被診斷出來。
儘管治療腸癌的方法越來越多,但目前預測哪種療法對每位患者最有效的能力卻很有限。
腫瘤類器官是一種微型三維癌症模型,尺寸只有沙粒大小。腫瘤器官組織是在實驗室中根據患者自身的組織樣本培育而成的,它能模擬癌症的特徵,包括對藥物治療的敏感性。
在發表於《細胞報告醫學》(Cell Reports Medicine)的一項具有里程碑意義的研究中,WEHI 的研究人員表明,透過評估腸癌患者的器官組織對特定藥物的反應,該技術可以確定對個別腸癌患者最有效的治療方法。
共同首席研究員、腫瘤內科醫生彼得-吉布斯教授說,這項發現可以結束目前為患者選擇癌症治療方法的試驗和錯誤過程,並改善他們的生活品質。
“吉布斯教授同時也是WEHI 實驗室的負責人,他說:”每次給病人無效的治療,都會讓病人損失2-3 個月的時間。成功治療的窗口往往是有限的,因此我們必須選擇成功幾率最高的方案,避免其他不太可能奏效的治療方法。我們的研究結果表明,類器官藥物測試有可能改變癌症治療的遊戲規則,透過改進治療選擇,有可能徹底改變個人化醫療和臨床醫生與患者之間的照護」。
由於可以從一個患者組織樣本中培育出數百個器官組織,因此可以在實驗室中測試各種不同的治療方案。
“許多晚期腸癌患者只有一到兩次治療機會。在開始治療前了解什麼方法最有可能奏效,將對他們的生存結果和生活品質產生重大影響,」吉布斯教授說。
左起:彼得-吉布斯教授、奧利佛-西伯副教授和譚濤博士。
作為研究的一部分,30 名腸癌晚期患者的器官組織被用於在臨床可行性試驗中對化療藥物進行預試驗。
研究的通訊作者、WEHI 實驗室主任奧利佛-希伯(Oliver Sieber)副教授說,看到這項研究取得令人鼓舞的成果,對團隊來說是一個突破性的時刻,驗證了團隊五年多來的研究成果。
“西伯副教授說:”如果一種藥物對腫瘤類器官沒有作用,那麼這種治療對病人也沒有作用,反之亦然。我們的研究表明,類器官藥物檢測能夠預測研究患者的治療反應,準確率高達83%。重要的是,預先測試顯示無效療法的準確率超過90%”。
研究人員也利用有機體來測試不常用於腸癌患者的化療藥物的有效性。他們發現兩名患者的器官組織對一種常用於治療乳癌和膀胱癌的藥物很敏感。
“我們不僅首次證明了類器官藥物試驗可以預測患者對腸癌治療的反應,而且還在試驗中為患者找到了新的治療方案。這就是這項令人難以置信的技術的力量”。
一名研究人員手持裝有實驗室培育的器官組織的托盤,器官組織只有沙粒大小。
合作試驗
這項研究的第一作者陶坦(Tao Tan)博士正在將研究成果轉化為臨床試驗,今年將在維多利亞州的多家醫院展開。
這項研究將由澳洲癌症協會和斯塔福德-福克斯醫學研究基金會(Stafford Fox Medical Research Foundation)資助,研究人員希望招募最近被診斷出患有腸癌的患者,以評估他們的腫瘤器官組織能否準確預測個人對治療的反應。
這項題為”基於病患衍生腫瘤類器官的轉移性結直腸癌標準療法預測性測試統一框架”的研究發表在《細胞報告醫學》(Cell Reports Medicine)上。
這項研究得到了澳大利亞胃腸道試驗小組(AGITG)、斯塔福德-福克斯醫學研究基金會、澳大利亞癌症協會、北京基因組研究所、維多利亞州癌症理事會維多利亞州癌症生物庫和維多利亞州政府的支持。